被俘时的冯·布劳恩（手上打着石膏）
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1945年春 ， 苏军挺进到离其驻地佩内明德约160km的地区 ， 冯·布劳恩开始和手下商议投降事宜 ， 究竟是苏联还是美国 。由于惧怕苏联在战后虐待战犯 ， 冯·布劳恩和他的手下决定设法投降美军 。此时汉斯·卡姆勒（Hans Kammler ， 党卫军领导）下令冯·布劳恩和他的团队撤到德国中部 ， 然而来自军方的命令却命其固守当地 。为了躲避苏军 ， 冯·布劳恩决定违背军方命令 ， 编造了份档案并率领500多名成员前往Mittelwerk地区 ， 继续他的工作 。由于担心档案和图纸被党卫军销毁 ， 冯·布劳恩让手下把重要资料藏匿于哈茨山区废弃的矿井中 。4月 ， 随着盟军深入到德国腹地 ， 卡姆勒命令科学家们乘火车前往南部阿尔卑斯山区的小镇Oberammergau ， 为了不使这些科学家落入盟军手中 ， 卡姆勒準备在最后时刻将他们处决 。然而冯·布劳恩却说服了党卫军少校卡姆勒将其部队在小镇附近分散 ， 以避免成为盟军轰炸的靶子 。1945年5月2日 ， 冯·布劳恩的弟弟和另外一位火箭工程师秘密地与美军第44步兵师接上了头 ， 两人骑着脚踏车 ， 用极其蹩脚的英语说到：“我是冯·布劳恩 ， 我的哥哥发明了V2火箭 ， 我们要投降” 。美国寻梦军方生涯第二次世界大战以后 ， 冯·布劳恩作为“头脑财富”来到美国 。1945年6月20日 ， 美国国务卿科德尔·赫尔批准将冯·布劳恩和他的专家组转移至美国境内 ， 此举至1945年10月1日前一直未对公众公开[ 。首批7名技师于1945年9月20日抵达威尔明顿南部的New Castle机场 ， 随后飞往波士顿并乘船前往位于波士顿港Fort Strong岛上的美军情治单位 。后来 ， 除冯·布劳恩外 ， 所有人被转移至马里兰州的Aberdeen Proving Ground ， 清理由Peenemünde带来的资料 ， 已恢复他们之前的火箭研製工作 。最终 ， 冯·布劳恩和他的组员被转移至德克萨斯州的Fort Bliss（艾尔帕索北部一处规模巨大的军事设施） 。在这个新家 ， 他们给军方、厂方和大学的人士培训有关火箭和飞弹複杂的设计製造技术 。作为Hermes计画的一部分 ， 冯·布劳恩和他的组员在新墨西哥州的白沙飞弹靶场协助恢复了一支从德国运回的V2火箭 。他们也继续着给军方以及研究机构有关未来火箭的研製工作 。同时冯·布劳恩和他的队员也不能在未获军方保护的情况下离开Fort Bliss 。
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在Fort Bliss期间 ， 冯·布劳恩通过书信的方式向他的表妹 ， 18岁的Maria Luise von Quistorp求婚 。1947年3月1日 ， 在得到批准后 ， 冯·布劳恩回到德国 ， 与Maria Luise在兰茨胡特路德教教堂结婚 。并在1947年3月26日携妻子一家返回纽约 。1948年12月9日 ， 他们的第一个女儿 ， Iris Careen在Fort Bliss的军医院诞生 。冯·布劳恩此后又添2个子女——Margrit Cécile于1952年5月8日出生 ， Peter Constantine在1960年6月2日降生 。1955年4月15日 ， 冯·布劳恩正式成为美国公民 。1950年韩战爆发后 ， 冯·布劳恩和他的手下被转移到阿拉巴马州的亨茨维尔 ， 被在此度过了20年岁月 。1950年至1956年间 ， 他率领军方火箭研製组在Redstone Arsenal成功研发红石飞弹 ， 成为美军第一代核弹的洲际飞弹载具 。任美国陆军飞弹局发展处（ABMA）处长时 ， 冯·布劳恩和他的团队开发出木星-C探空火箭（也称“丘比特”Jupiter-C） ， 红石飞弹的改进型 。该火箭最终在1958年1月31日成功地将西方第一颗人造卫星探险者一号成功送上空间 。“丘比特”其中“丘比特”C型火箭 ， 是美国第一颗人造卫星发射成功的关键保障 。儘管取得了巨大成功 ， 但1945年至1957年的12年间 ， 成为冯·布劳恩和他的手下备感沮丧的一段岁月 。因为他们的对手 ， 由谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫（当时由于苏联保密 ， 并未被世人所知）率领的苏联团队始终走在他们的前面 。同时美国政府方面对冯·布劳恩的观点并不太感兴趣 ， 火箭研製也仅仅是亦步亦趋 。同时媒体挖出了冯·布劳恩曾经作为纳粹党卫军并且参与挑选奴隶劳工製造V2火箭的不光彩岁月 ， 开始大加挞伐 。普及宇航理念在这一时期 ， 冯·布劳恩重複他之前在德国所建立的火箭事业 ， 直接参与军事火箭的研发 ， 而火箭成为未来空间探索主力的构想也没有远离他 。但是 ， 寻求官方支持却化为泡影 。于是他转而向公众宣传他的理念 。1950年5月14日The Huntsville Times的报导《冯·布劳恩博士称火箭能够飞抵月球》标誌着冯·布劳恩努力的开始 。1952年冯·布劳恩在Collier's Weekly周刊的系列报导《人类即将征服空间》的系列报导中首次发表了他对载人空间站的构想 ， 由空间艺术家Chesley Bonestell为此描绘插图 ， 使其广为流传 。空间武器构想冯·布劳恩在冷战中最为“寒冷”的一段时期发表了他的关于空间站的构想 。此时美国正採取措施应对苏联来自各方面的挑战 。实际上空间站军事化在该时期依然可行 ， 他的所构想的空间站一旦装备飞弹 ， 将会使美国在轨道武器以及轨道对地武器上获得领先 。儘管冯·布劳恩斟字酌句 ， 如将武器设施（military applications）改为“尤其可怖（particularly dreadful）”的常规写法 ， 然而他在其他的书中和文章中却精心描绘了此构想 。在今天 ， 这些鲜有和平色彩的构想已经由华盛顿国家航空航天博物馆的Michael J. Neufeld重新向公众展示了出来 。NASA岁月美国海军曾着手建造火箭以将卫星送入轨道 ， 但结果Vanguard火箭的发射系统却并不可靠 。1957年 ， 当史泼尼克一号成功发射之后 ， 美国在空间竞赛中落后于苏联的观点开始在国内蔓延开来 。美国官方遂决定启用冯·布劳恩和他的德国团队挽回颓势 。NASA于1958年7月29日成立 。一天后 ， 红石飞弹的第50次发射在南太平洋的约翰斯顿环礁获得成功 。两年后 ， NASA启用新的马歇尔空间飞行中心 ， 并且ABMA由冯·布劳恩领导的团队也转到了NASA 。在五角大楼与Herb York进行的面对面会谈中 ， 冯·布劳恩明确阐明他进入NASA的条件：农神运载火箭计画必须得以继续 。从1960年7月至1970年2月 ， 冯·布劳恩成为中心主任 。马歇尔空间飞行中心的首要任务是开发农神火箭 Saturn rockets 以使大吨位载具有能力进入并离开地球轨道 。这也是阿波罗计画的先决条件 。冯·布劳恩最初主张採用 地球轨道交会技术 ， 但到了1962年 ， 他转而採用了更具风险性的月球轨道交会技术 。1969年7月16日 ， 当由马歇尔中心研发的土星5号运载火箭携带阿波罗11号成员开始了历史性的8天任务时 ， 冯·布劳恩将人类送上月球的梦想也终于得以实现 。此后 ， 通过计画的逐步深入 ， 土星5号也能够将6批次的太空人送上月球 。冯·布劳恩也因此成为了使美国参与空间竞赛中的关键角色 。1960年代末 ， 冯·布劳恩在亨茨维尔的美国空间火箭中心的发展上扮演着举足轻重的作用 ， 也正是从此 ， 冯·布劳恩引领美国追赶苏联脚步 ， 并规划未来的空间计画 。1970年 ， 他又任美国国家航空和航天局主管计画的副局长 ， 併兼任马歇尔航天中心主任 。任期内冯·布劳恩完成了太空梭的初步设计 。冯·布劳恩于1972年5月26日从NASA退休 。虽然在NASA期间布劳恩获得了巨大成就 ， 人类也完成了登月计画等宏大项目 ， 但冯·布劳恩在月球建立基地 ， 发展进一步向外空间探索的宏伟构想时至今日也未实现 。后NASA时期离开NASA后 ， 冯·布劳恩于1972年7月1日担任费柴尔德公司（Fairchild）位于马里兰州Germantown的空间工程科研所的副总裁 。1973年在一次例行体检中 ， 发现了肾脏肿瘤 ， 并且不能通过手术控制 。而冯·布劳恩却并未停下脚步 ， 持续着学院工作 。培养年轻人对航空火箭事业产生兴趣 ， 尤其是学生和新一代的工程师 。1976年 ， 他成为OTRAG公司CEO Lutz Kayser的科学顾问 ， 同时也成为戴姆勒--宾士公司领导团成员之一 。但冯·布劳恩健康状况的恶化使其不得不彻底退休 。当1975年美国国家科学奖章在1977年初授予他时 ， 他也无法出席在白宫的庆祝仪式 。