第四部分

　　第十二章 埋头苦干(3)

　　“科洛纳计划”对比塞尔和他的研究小组来说是第二项高难度的庞大工程，因为该小组当时还负责向德国、土耳其和日本派遣空军的U-2侦察机和发展高新侦察飞机的项目。在“科洛纳计划”进行时，比塞尔还担任着中情局计划发展署的助理负责人。但是1959年1月，杜勒斯任命比塞尔为计划的副指挥，这一看似平淡无奇的职务实际上蕴涵着深意：比塞尔掌管了中情局在世界范围内的侦察项目的权力，当然也包括那些极其机密的项目。

　　早在1958年初比塞尔开始负责并推进“科洛纳计划”时，他仍然有足够的时间对卫星项目投入足够的热情，正像他在负责U-2侦察机项目时候所做的那样。比塞尔认识到自己正战斗在冷战的最前线——指挥美国最前沿侦察卫星项目，在这种想法的激励下，他为助手们和制造商制定了一个繁重的进度表。每个月尤其是在项目遇到困难的时候，比塞尔和瑞特·兰德都会召集两三个供应商的代表至少进行一次会谈，以便了解项目进度和所遇到的难题。通常，比塞尔和瑞特·兰德会并排坐在桌子的一边，制造商和工程人员则围坐在他们周围。大部分会议都是在加州召开的，会议的传达则通过中情局的秘密电话和有线电视系统来进行。

　　每一个参与项目的制造商都清楚自己在完成分工项目上的技术难题。大多数情况下，他们都是一边推进计划，一边进行创造。中情局后来描述了这一情形：“一开始，没有人知道到底应该如何研制这颗侦察卫星。在这一崭新的领域，不存在任何专家。”

　　施里弗将军说，要从太空获得高度清晰的照片，简直就好比“从帝国大厦拍摄波士顿北部教堂的钟楼”一样不可思议。

　　布德·维伦是当时为卫星项目工作的一位年轻的物理学家，他在后来为中情局研发新式侦察技术发挥了关键作用。他清楚地记得当时的“科洛纳计划”所遭遇的困难。“在当时的技术条件下，我们都说服自己要忘记在刚起步的时候是多么缺乏经验。研制‘先锋’是这种情况，在研究‘雷神’和‘宇宙神’导弹时也是这样，卫星项目就更不必说了。我当时一直在洛衫矶研究弹道导弹项目，我们每个月的项目复审会被称为‘黑色星期六’。载重台成为一个技术难关。我们小组为了使‘雷神’能将负载物送到月球而失败了三次。”

　　空间物理这一学科在当时还处于起步阶段。卫星升空的轨迹数据同将导弹从一个大洲发射到另一大洲所要的数据不同，需要一系列新的计算。当时的科学家和工程师们也没有像今天这样拥有便利的研究工具，没有环行电路、转换器和掌上计算机，有的只是一些真空电子管和简单的凸轮开关装置。在1958年就来到洛克希德公司、后来参与“科洛纳计划”的萨姆·阿若奇回忆说：“当时他们只能依靠马卓和费里顿计算器进行运算。制造出的部件也都是十分简陋的，例如，在轨道上控制测量读数器的计时装置只是一个带有电动机驱动的纸板，这和钢琴后面的卷轴没什么区别。”

　　对负责协调每个二级承揽商工作的普拉默来说，缺乏政府有效的指导一度是令人吃惊和困惑的。比塞尔在4月末提供的工作概述显得异常模糊。在政府资助的重要科技项目中没有哪个像“科洛纳计划”这样，是在如此缺乏政府指导的情况下开始的。几年后，普拉默仍然对这种操作方式感到奇怪。“卫星的描述内容只有仅仅一小段，”他回忆说。

　　实际上，那段表述要比普拉默所记得的要长一些，但不会长太多。最关键的一个句子是这样的：除了列在以下特供名单中的项目，“科洛纳计划”应为侦察卫星项目提供所有设备、部件和相关服务。但并不负责提供火箭追推器及其他由空军负责研制的部分。

　　普拉默和他的同事们负责开展所有具体的、细节的工作。为卫星项目提供太空远距离拍摄系统的依特埃克公司，当时还没有对照相机的镜头和其他器材进行任何测试。中情局在卫星项目的秘密历史中对这一情形也有记载：“既然没有人知道应该如何生产一台可装备在卫星上的全景式照相机，依特埃克公司只能自行解决很多技术难题。为了获得较好的照相机的分辨效果，并测试照相机在卫星上的工作情况，他们专门设计建造了一个实验室用来模拟发射中的速度和高度数据。”换句话来说，能否成功研制出照相机系统对整个卫星计划的成败起着极其重要的决定作用。

　　毋庸置疑的是，卫星在发射和太空运行时候的恶劣条件并不利于一套精密照相机设备的维护。火箭发射时的剧烈颠簸会导致对焦系统紊乱，并极有可能造成大部分胶卷发生蜷曲和破裂，甚至因为相互摩擦而熔化。卫星向阳面和背阳面的温度差可达华氏150多度，在这种情况下，照相机不同部分也要经受华氏50多度的温差变化。这很容易导致镜头和由弯曲金属制成的感光板的变形，此外在胶卷曝光时有固定作用的台板在这种情形下也会将胶卷弹离焦点。外太空的真空和失重环境无疑为照相机系统的研制增添了更多的困难。实际上从1959年2月初次试飞开始，这些问题一直困扰着莱格霍恩的光学专家和照相机的研制者们。

　　在一些领域里，科学家们通过使用不同的制造材料，获得了开创性的进展。例如，他们使用金属钛代替镁来制造照相机里的一些部件，很好地解决了热胀冷缩的问题。钛是一种化学结构稳定的坚硬金属，同容易变形的镁相比，钛的优点是很明显的。此外，在解决温度带来的一些问题上，科学家们也找到了更合适的制造材料。为了防止金属杆在温度急遽变化下弯曲损坏，研究人员将用于容纳照相机设备的三角形框架改成蜂巢状。为了使胶卷在曝光时保持稳定，原先用于固定胶卷的金属台板也被换成一种对温度变化不敏感的特殊装置。胶卷轴上的张力也被加大了，因为这样可以将胶卷紧紧地缠绕在轴上以防胶卷在发射时出现熔化和撕裂。

　　所有的这些发明和改进都是十分昂贵和耗时的。依特埃克公司短时间内就承接了照相机系统的研究，所以它的设备尚不能很好地满足完成所有设计问题的需求。很快，依特埃克的研究进度就落后了，而且费用消耗剧增，中情局对此十分不满。

　　胶卷问题是另一个关键的技术难关。柯达公司的科学家们因U-2侦察机项目而在高空摄影领域掌握了一定的知识。就在不久以前，他们还一直在为WS-117L计划研制具有适宜感光度、速度和分辨率的酸性胶卷。但是，这一切同“科洛纳计划”所需要的胶卷是完全不同的。WS-117L计划所需要的胶卷将会在飞行器中进行冲洗，然后照片将通过扫描转变为电子信号传回地球。这需要WS-117L计划研制的飞行器为以上操作提供要求更加苛刻的环境。为了冲洗胶卷，卫星舱内必须被加压和加热来维持一定的温度和湿度。

　　在没有加压的科洛纳卫星舱内，酸性胶卷中的溶剂将会很快挥发，这样胶卷就会发脆并破碎，并成为一个令人头疼的难题，因为“科洛纳计划”所需要的胶卷还需要经受在构造复杂的依特埃克照相机中暂停、转动和剧烈颠簸等一系列的考验。“特别是在‘科洛纳计划’那样复杂的胶卷路径系统中，酸性胶卷不可能正常工作。”曾在柯达公司的研究和工程部门参加“科洛纳计划”的胶卷研制的唐回忆道。事实正是如此，用于第一次实验的酸性胶卷就像预料的那样发生了破裂。

　　在比塞尔第一次的每月例会上，一个十分关注胶卷耐久性的家伙还天真地问唐：“我们能不能用涂上感光剂的薄不锈钢板来代替胶卷呢？这样我们就可以得到我们所需要的硬度了。”

　　“似乎很可行，”柯达公司的负责人用讽刺的口吻回答说，“但是这种钢制胶卷将没有任何价值，因为它挡住了所有穿过的光线，这样就无法对胶卷进行曝光。”该负责人没有告诉那个头脑简单的家伙，单单是不锈钢胶卷的重量就不符合要求。

　　最后的解决方案是完善柯达公司从前为U-2侦察机研制的一种聚酯薄膜胶卷。这种胶卷经历了在照相机内部运行时的扭曲后仍然能保持不碎，并具有相当的弹性。柯达公司还为这种胶卷研制了一种新的细颗粒的感光剂，以确保在曝光时达到太空摄影所需要的感光度、速度和分辨率。此外，唐和他的同事们还必须保证胶卷能在照相机内部平滑地运行，并且在冲洗的时候不会缠绕在一起。他们通过在胶卷背面涂抹了一种精细的玻璃制品来解决了这一问题。那些细小的玻璃珠能够防止长达6 000英尺的胶卷互相粘连在一起。

　　为了能够装入足够多的胶卷，科学家们还想出了其他的办法。他们发明了一种新的超音速技术，并通过使用这项技术把几个胶卷连接起来一起放在卫星里。这并不是一件简单的差事，因为必须使那些通常易断和凹凸不平的接点十分坚韧，而且不能太厚，这样整个胶卷才能平稳地缠在卷轴上。普通的连接方法是行不通的，在胶卷整个的生产过程中一直都要使用特制的设备以保证其标准厚度。

　　但是，如果胶卷不能返回地球，依特埃克和柯达公司的所有心血都要付之东流了，这也将成为通用公司的噩梦。该公司的空间返回技术项目部设在费城，作为洛克希德手下的二级承接商，他们亦面临着无数的技术挑战。通用公司的任务就是制造一个由“阿吉娜”火箭携带的荚状舱，该舱的作用就是将胶卷返回地球。这一广为人知的卫星返回舱，成为几年后爱兰·夏普德、约翰·戈雷恩及后继的宇航员们的水星航天飞机的前身。实事求是地说，为实施“科洛纳计划”所开展的研究，对美国国家航空及太空总署来说是极其珍贵的，尤其是在后来他们开始研制载人飞船的时候。

　　为了保密，通用公司从一个连锁超市买下了一个位于费城商业区周围的一条街边的六层大仓库。

　　在卫星项目中，需要全新技术的部分不仅仅只有照相机和胶卷系统。“科洛纳计划”没有什么先例可供参考，没有现成的设备可供改装，也没有任何成果可以从其他项目直接拿来运用。“通用公司以前从未生产过这样的设备，”普拉默回忆说。尽管当时美国和苏联都已经发射了几颗轨道卫星，但发射可回收卫星却是第一次。可回收卫星面临的问题不仅仅是返回地球进入35万英尺厚空气层时高达华氏4 000多度的高温，而且还有复杂的工程和制导难题。桶状的胶卷舱必须从“阿吉娜”上脱离下来并运行到正确的位置，以便进入精确的返回轨道。

　　在卫星的轨道技术问题上不能出现一点错误，因为一旦误差出现，就会全盘皆输。误差将把胶卷舱送到一个更高的轨道上去，或是让胶卷舱一头栽向远离回收地区几千英里以外的地方。在一次早期的实验中，轨道数据的错误使得胶卷舱被送上了更高的太空，并从此失去了同地面的联系。几年后，这一失踪的胶卷舱被重新发现时，它仍在绕着地球飞行。其他几次的错误则让返回的胶卷舱坠入了北极地区和委内瑞拉的热带雨林里。

　　卫星的返回装置有以下四个主要的作用：在卫星发射时，位于“阿吉娜”顶部的返回装置在逐渐加速的高空中起着防热头锥的作用。当卫星进入轨道运行时，它负责为装有胶卷的返回舱阻隔光线和热量。一旦照相机的拍摄工作完成，返回装置负责携带着珍贵的胶卷从“阿吉娜”上分离并开始为返回地球进行一系列复杂的翻转。整个装置在这一过程中还必须慢慢减速，这样才能开始下落。最后，当逆推火箭和其他制导装备全被抛掉时，胶卷舱必须抵御住炽热的大气层，打开一系列的降落伞减速，并为专门的飞机能够完成空中拦截作准备。

　　在这些情况中，从“阿吉娜”上分离并脱离轨道的工作是最困难的。通用公司的工程师们在担负这一重要功能的铝制圆锥体又称推力圆锥上安装了动力和制导装置。这一装置在实际中主要为胶卷舱返回地面提供动力支持。它被用螺丝固定在胶卷舱的下面，届时将负责帮助胶卷舱和“阿吉娜”相分离，指令胶卷舱转动并最终使其稳定在方便进入回收轨道的正确位置。最后这一装置将使胶卷舱的运行速度降到每秒1300英尺，这样胶卷舱就会成功地从轨道上脱离出来。