阿波罗月球着陆任务存在局限性。宇航员在月球上行走时穿着的个人生命支持系统背包，其消耗品无法补充。一旦他们的能源和氧气供应耗尽，就只能返回月球舱，而月球舱本身只能支持两人三天。但在 1969 年初，NASA 已经开始考虑更长时间的任务，并为了最大限度地利用这些月球停留时间，该机构委托进行了两项研究，探讨宇航员可能使用的个人飞行装置，以便覆盖更多的月球地面。是的，在很短的一段时间里，NASA 曾考虑派遣装备喷气背包的宇航员登陆月球。
月球喷气背包的需求
在 20 世纪 60 年代初和中期，人们对为月球宇航员提供个人飞行装置以帮助他们在月球表面更具机动性产生了一些兴趣。那也是一个对月球环境知之甚少的时候。直到“勘探者”号探测器着陆，NASA 才了解到，例如，地表尘埃层并非深及腰部。随着更多信息的获取，月球任务的规划变成了让宇航员步行探索着陆点附近的区域。然后在 1967 年夏天，对这类机动辅助设备的兴趣得到了提振。NASA 休斯顿载人航天器中心在加州大学圣克鲁兹分校举办了月球科学与探索研究会，会议议题之一是如何在相对短暂的月球停留期间扩展宇航员的能力。随后的报告绝非 NASA 的官方计划，但它确实激发了科学界的思考。与会的科学家们认识到，首次着陆任务实际上只能完成着陆目标，宇航员覆盖的区域距离月球舱仅一英里多（约一公里）。但在后来的任务中，当登陆月球已是常态，地质取样成为首要任务时，个人飞行装置可以极大地增强科学回报。如果宇航员能够用更少的时间覆盖更远的距离，甚至可以到达火山口壁或山脉的高处，那么我们可以学到更多关于月球的知识。因此，报告建议 NASA 考虑为这些后续任务开发宇航员的个人飞行装置。直到两年后的 1969 年初，NASA 才对该建议进行了跟进。1969 年 1 月，随着首次载人登月尝试即将到来，该机构向贝尔航空系统公司（Bell Aerosystems）和北美洛克韦尔公司（North American Rockwell）发出了两份月球飞行器研究合同。五个月后，两家公司都向 NASA 提交了方案，都希望能成为首个在月球上实现宇航员飞行的公司。
贝尔公司的一人月球飞行器
这并非贝尔公司首次涉足飞行装置。该公司不仅曾与 NASA 合作开发过一些系统，还是“火箭腰包”过氧化氢推进系统的幕后推手。更简单地说，这个火箭腰包是一个可穿戴的喷气背包，可提供 300 磅的推力，并已成功进行了 3,000 多次演示飞行。在此前的经验基础上，贝尔公司开发了一人月球飞行器。与可穿戴设备不同，贝尔公司提出了一种系统，宇航员站在一个平台上，该平台由四条腿抬离月球表面，与月球舱一样，脚端带有圆形脚垫。由于宇航员是站着的，他自己的腿可以充当减震器，这意味着飞行器的腿可以保持简单、固定且轻便。为了防止他从平台上摔下，有一个安全带以及两个类似把手的操纵杆，他可以握在控制台上，这个控制台也兼作他的飞行控制器。它们与月球舱的操纵杆控制类似，他通过移动操纵杆输入的指令会传递到安装在控制台两侧的两个可节流发动机，这些发动机可产生 50 到 300 磅的推力。根据 NASA 在研究合同中的指导方针，为这些发动机供油的燃料罐将从月球舱下降级的剩余高能推进剂中加注。建造月球舱的格鲁曼公司估计，着陆后油箱中将剩下 300 至 1,500 磅的推进剂，因此可以通过软管进行燃料转移。当完整的飞行器装载 300 磅燃料、一名宇航员及其月球舱外活动宇航服，以及约 100 磅的有效载荷时，整个系统将重达 1,000 磅。在月球较低的重力环境下，这个重量足以轻松飞行，无需巨大的推力。为了将这个飞行器送上月球，贝尔公司建议将其折叠起来，以便安全地放入月球舱下降级的存储舱内，并在着陆后简单组装。但这并非唯一一款。根据贝尔公司的说法，理想情况是每项任务配备两个这样的飞行器，一个用于实际探索遥远地点，另一个作为应急救援车辆。如果某个技术故障导致一名宇航员滞留，另一名就可以飞过去营救他。为飞行器增加一个托盘，可以携带两人。贝尔公司在其提案中概述的系统考虑了修改的可能性。发动机、整体结构和支腿都设计成能够适应未来任务中重达 25% 的版本。同样的系统甚至可以修改，以促进未来宇航员登陆火星的探索。贝尔公司甚至研究过可以作为救援车辆的版本，以防月球舱上升发动机失效。例如，小型单人飞行器配置，通过增加 500 磅燃料和两个 150 磅推力的发动机，就可以将宇航员送入轨道。贝尔公司估计，总开发成本——包括非经常性成本、项目管理以及建造 16 辆车的经常性成本——在 1969 年为 2920 万美元。有了这个级别的资金，该系统最早可以在 1973 年投入使用。北美洛克韦尔公司的一人月球飞行器北美洛克韦尔公司在喷气背包方面的经验不如贝尔公司丰富，但它对太空领域并不陌生。在与洛克韦尔国际公司合并之前，北美航空公司曾赢得建造阿波罗指令/服务舱和土星五号火箭 S-II 第二级的合同，这些合同在 1967 年合并后得以延续。
与贝尔公司的方案一样，NAR 的飞行器也使用平台作为基础，并在着陆和起飞时使用四条腿保持稳定。同样与贝尔公司一样，NAR 的飞行器也被设计成可以折叠放入月球舱存储舱，以便运送到月球，并使用月球舱下降级的剩余推进剂飞行。但相似之处仅此而已。NAR 设计的推进系统来自四台聚集在其重心附近的发动机，每台发动机产生 105 磅的推力。宇航员的座位就在这个集合体的正上方。所有这些都有助于飞行稳定。不仅重心低，而且集中的发动机提供了冗余；如果失去一台发动机，车辆仍能飞行。但由于宇航员是坐着的，他的腿无法充当减震器，这意味着飞行器的腿必须配备适当的硬件，以保护他在着陆时免受冲击。这增加了重量。总而言之——加满燃料并携带一名穿着宇航服的宇航员和 NASA 指定的 100 磅货物——它重约 1,075 磅。但同样，在月球较低的重力环境下，这并没有问题。低矮的发动机造成了另一个问题。由于它们离地面很近，排气可能会扬起尘土和岩石，从而可能损坏飞行器，使其报废。NAR 的解决方案是让飞行器从距离月球舱 40 英尺的一个特殊织物发射垫上起飞。宇航员会铺开这个垫子，然后将飞行器放在上面，然后起飞。当然，在偏远的地点不会有准备好的着陆垫，所以 NAR 的解决方案是让宇航员在离地 58 英寸处关闭发动机。由于重力较低和腿部有减震器，宇航员会没事的。他会携带一次性发射垫，以确保碎片不会威胁到他返回月球舱的起飞。NAR 的提案没有提供贝尔公司那样的火星衍生产品或救援版本。它的卖点在于垂直高度。贝尔公司的系统最高不超过 100 英尺，但 NAR 的系统可以达到 2,000 英尺，这使得 NASA 有机会将宇航员送往山坡和火山口壁上有趣且偏远的地方，同时让他们足够近，以便在紧急情况下步行返回月球舱。
汽车 > 喷气式飞机
正如我们所知，月球上没有飞行平台。NASA 决定轮子最适合扩展宇航员的地面能力，并于 1969 年 10 月与波音公司签订合同，建造一种宇航员可以在月球上驾驶的轻型车辆。这就是 阿波罗月球漫游车，它的影响非常显著。
在阿波罗 11 号、12 号和 14 号任务中，机组人员总共行驶了 4.4 英里。有了漫游车，阿波罗 15 号行驶了 17 英里，阿波罗 16 号行驶了 16.8 英里。在最后一次任务阿波罗 17 号中，吉恩·塞尔南和杰克·施密特是距离月球舱最远（4.5 英里）的宇航员，总共行驶了 22.2 英里。它不是火箭驱动的飞行器，但漫游车最终解决了阿波罗任务中舱外活动能力受限的问题。总结版本：[embed]https://www.youtube.com/watch?v=XbBBEdvZ-os[/embed] 资料来源：一人月球飞行器研究，NAR，1969 年；1967 年月球科学与探索夏季研究，NASA；一人飞行器研究，贝尔航空系统公司，1969 年；阿波罗高级月球探索规划，Robert Godwin 编，Apogee Books。
