土星五号（NASA史上的系列杰作——土星5号）

说起NASA，可谓无人不知，无人不晓，NASA在人类航空航天史上发挥着巨大的作用，到今天我在，NASA依然有着非常强大的科研实力与创造力，在NASA探索航天的过程中，留下了许许多多杰出的作品，今天看来，这些作品无不闪耀着人类智慧的结晶。

美国国家航空航天局简称NASA，又称美国宇航局、美国太空总署，是美国联邦政府的一个行政性科研机构，负责制定、实施美国的太空计划，并开展航空科学及太空科学的研究。

NASA

1958年7月29日，美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案》。1958年10月1日，NASA正式成立，取代其前身美国国家航空咨询委员会。NASA的领导项目包括阿波罗登月计划、“天空实验室空间站，以及后来的航天飞机。

美国国家航空航天局华盛顿指挥部为最高管理机构。下设埃姆斯研究中心、德莱顿飞行研究中心、格伦研究中心、戈达德空间研究所、戈达德航天飞行中心、独立认证与鉴定研究所、喷气推进实验室、肯尼迪航天中心、兰利研究中心、马歇尔航空飞行中心、斯坦尼斯航天中心、沃罗普飞行研究所和白沙试验研究所。

聊完了NASA的来历，我将详细介绍一下土星5号

50年前，阿波罗11号登月靠的就是超级火箭土星五号，这货到底有多强，写一些数据看一看好了。

1.土星五号研发费用是1960年代的64亿美元。单次发射费用大概2亿美元，大概相当于今天的15亿美元左右发射一次，足够把嫦娥二号造15遍。

土星5号发动机

2.总重3000吨，大概相当于中国最重型火箭长征五号的4倍，载人航天火箭长征2F的7倍。

3.第一级总重约2290吨，其中壳体和发动机质量仅为130吨，2160吨都为为液氧煤油，发动机工作时间标准流程为165秒，总推力达到了惊人的3510吨！

4.这意味着土星五号一级平均每一秒燃烧了13.1吨燃料。汽油和煤油能量和热值比较接近，以一辆百公里油耗为10升的小汽车为例。火箭1秒钟消耗的能量足够让一辆小汽车行驶17.95万公里，大概够绕地球赤道4圈半。是的，你没有看错，就是你家汽车开这么远耗的油人家一秒就喷光了。那么土星五号第一级消耗的燃料够你家小汽车开个740圈赤道的。

5.对于第二级，这个数据是（液氧液氢是液氧煤油的1.6倍左右）绕地球赤道250圈；第三圈的数据是60圈。

6.尽管这么强大，火箭最终只能运送45吨飞船抵达月球，只有两个人能够登陆月球，实际踏上月面时间仅几小时。

7.这个火箭总师是冯·布劳恩，纳粹德国V2火箭总设计师，二战末期被美国把700人团队通过“回纹针行动”秘密全部挖走/抢走。

土星5号运载火箭，译农神五号，亦称为月球火箭，是美国国家航空航天局在阿波罗计划和天空实验室计划两项太空计划中使用的多级可抛式液体燃料火箭。

土星5号运载火箭参数

美国土星5号仍是人类历史上使用过的自重最大的运载火箭，高达110.6米，起飞重量3038.5吨；总推力达3408吨，月球轨道运载能力45吨，近地轨道运载能力118吨。土星5号是三级火箭，由S-1C第一级、S-2第

土星5号(SA-501)摄于阿波罗4号发射前

沃纳·冯·布劳恩

二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷组成。第一级长42米，直径10米，到尾段底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼，翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机，推进剂为液氧和煤油，2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米，直径10米，采用液氧液氢推进剂 ，共用5台J-2发动机。第三级长18.8米，直径6.6米，1台J-2发动机，推进剂为液氧液氢。

土星5号是在人类历史上所使用过的最重、推力最强的一个运载火箭，它高达110.6米，起飞的重量3038吨，总推力达3400吨左右，同时可将127吨的有效载重送上近地轨道。土星5号是三级火箭，由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷所组成。第一级长42米，直径10米，到尾段底部直径同时增大到13米。

土星5号的设计起源于V-2火箭和木星系列火箭。由于木星系列火箭的成功，新一代的土星系列火箭开始出现。首先是土星1号和1B号，最终是土星5号。冯·布劳恩在马歇尔航天飞行中心领导了一个团队来建造一个足以将一艘宇宙飞船送上登月轨道的运载火箭 。在他们转为NASA工作以前，冯·布劳恩的团队就已经开始进行增加推力、减少操作系统复杂度和设计更好的力学系统的工作了 。在设计过程中，他们决定抛弃V-2火箭中的单引擎的设计思路，转而设计多级火箭。土星1号和1B号反映了这些设计思想的变化，但是仍不足以将一艘载人宇宙飞船送上月球 ，需要若干次发射才能将登月所需要的各个部件送入轨道。但是在NASA做出最优登月方式的决定的过程中，他们的这些设计仍然提供了一个基准参考。

土星5号的最终设计有若干个关键特征。工程师们认为，最多好的发动机使用F-1火箭发动机配合新型的称为J-2火箭发动机的液氢推进系统，这可以使土星C-5的配置达到最优。1962年，NASA做出了最终计划，决定按照冯·布劳恩的土星设计方案继续研究，而这也为阿波罗计划赢得了时间。。

随着火箭的配置工作的完成，NASA开始考虑选择登月的任务模式。在争论之后，NASA决定采用月球轨道交会的方法。在推进燃料的选择、燃料需求量和火箭制造过程等等问题都得到了解决之后，土星5号被选为登月飞船的运载火箭。这只火箭的建造过程自顶向下分为舂三个部分：S-IC、S-II和S-IVB，每一部分都由冯·布劳恩在亨茨维尔设计，由其它合同商负责制造，如波音、北美航空、道格拉斯飞行器公司以及IBM。

“土星5号”火箭于1962年开始研制，1967年11月9日首次飞行，1973年5月末次飞行，计划发射19次，后来取消2次，实际发射了17次成，成功率达到100%。其中第1～3次是不载人模拟化地飞行，第4次是不载人试飞，从第7号开始是载人飞行。1968年12月21日发射的“阿波罗8号”载着3名航天员完成了人类第一次绕月飞，随后，又发射了7次登月飞船。“土星5号”的最后一次发射是在1973年，这次发射将“太空实验室”送入了近地轨道

由于重开土星五号生产线花费巨大，而且土星五号是美国20世纪60年代的科技产物与美国航天技术相比已经严重落后，为了满足日益重要的高边疆战略计划，NASA决定开发续任者太空发射系统继续美国的开拓天疆战略，“太空发射系统”将有能力向太空发射77到130吨货物，可用于发射6人猎户座多功能乘员舱，最终的运载能力将达到143吨，甚至有可能达到165吨。相比之下，曾将宇航员送上月球的长期休眠的土星V型火箭运载能力为130吨，航天飞机的运载能力为27吨，当前最大的无人火箭更是只有25吨左右

科技不是靠嘴上说就能说来的，这背后需要千千万万的一线技术工人、一线科研人员的奋斗以及努力才能换来的。当我在看到这些内容的时候，不得不佩服当年美国人在这种压力下的强大斗志。