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美国重返月球有多难

2022-11-04

新传奇 2022年38期
关键词:阿波罗登月载人

美国重返月球,步履艰难。受预算问题、设计变更、政治障碍等诸多因素影响,“阿尔忒弥斯”火箭的首飞时间至少已改变16 次,一路推迟到2022 年。近日,美国国家航空航天局再次表示,在未完全准备好之前,“阿耳忒弥斯1 号”不会进行发射。

美国国家航空航天局(NASA)重返月球的计划,命途多舛。受预算问题、设计变更、政治障碍等诸多因素影响,“阿尔忒弥斯1 号”(希腊神话中,月神阿尔忒弥斯是太阳神阿波罗的姐姐,其恋情饱受阿波罗阻挠,最终只能与变为“猎户座”的爱人遥遥相望)火箭的首飞时间此前至少已改变16 次,一路推迟到2022 年。近日,NASA 再次表示,由于液氢泄漏问题尚未解决,在未完全准备好之前,“阿耳忒弥斯1 号”不会进行发射。

“阿尔忒弥斯计划”命运多舛

2019 年,NASA 正式宣布实施“阿尔忒弥斯计划”,目标是在2024 年前将美国航天员送上月球,2028 年前于月球表面建立永久基地,为登陆火星和深空探测任务奠定基础。

当时的特朗普政府雄心勃勃,明确表示2024 年前,一名男性和一名女性将会登上月球,令美国重获太空荣耀。这个震惊世界的计划,实际打乱了正确的步骤:先派遣探测器、机器人,再送人登月。白宫迫使NASA 调整优先顺序,造成了计划难产。载人登月匆忙上马,只会增加复杂性和成本,收益少得可怜。即使登月成功,一男一女肯定没法像机器人那样,建造庇护所,维护水源,制造氧气和火箭燃料,铺设月面轨道。他们来回至少花费300 亿美元,却没法给后续的登月事业提供基础设施。

政府操之过急,NASA 也不是很靠谱。美国政府问责局发现,NASA 和太空发射系统的主要承包商波音公司“低估了核心发动机级段制造和装配的复杂性”。外包的私人企业则麻烦不断。本来,纯粹出于商业利益进入太空的蓝色起源、Space X、毕格罗航宇、维珍银河等公司,推动了“新太空”运动,以低成本、高效率、规模经济的模式,给多年垄断的政府和军事承包商维护的“旧太空”合作关系一记重拳。

政府和社会资本合作的模式,被连绵不断的法律诉讼掣肘。近年来,蓝色起源的创始人贝索斯和Space X 的创始人马斯克不断“正面对决”:财富榜争夺第一,口水仗频频升级。诉讼期间,NASA 暂停了与Space X 的合作。

“阿尔忒弥斯1 号”的进度,随时可能陷入停滞。

“阿波罗计划”2.0 版

1961 年至1972 年,NASA实施了阿波罗登月计划。1969年,“阿波罗11 号”飞船搭乘“土星5 号”运载火箭登月成功,阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。到1972 年12 月间,美国共实施了7 次载人登月任务,除“阿波罗13 号”因故障中途返回,其余6 次均成功,共将12 名宇航员送上月球,并带回约382 公斤月球样品。

20 世纪70 年代,美国本应扩大载人登月的成果,继续探索无垠的宇宙。但对于上世纪七八十年代的美国总统而言,优先考虑的主要是与苏联争霸、越战以及石油危机。

在太空领域,物理学问题等于经济学问题。伫立于发射台等待升空的庞然大物,90%的质量是燃料,8%的质量是金属外壳,送入太空的东西——人和货物,只占总质量的2%。也就是说,载人航天的机制是把人绑在几根带着上千吨燃料和极少量物品的一次性烟花筒上。50 年前,每千克货物的成本就超过1 万美元。所以,在“阿波罗计划”1972 年12 月最后一次载人登月后,忙于与苏联争霸的美国人渐渐“遗忘”了月球。

如今,“阿尔忒弥斯计划”似乎难以超越“阿波罗计划”的锋芒。“阿尔忒弥斯计划”大体是“阿波罗计划”2.0 版,即“阿耳忒弥斯1 号”无人绕月、“阿耳忒弥斯2 号”载人绕月、“阿耳忒弥斯3 号”载人登月。“猎户座”飞船,由三部分组成:一是乘员舱,可容纳4 名宇航员工作和生活;二是服务舱,内有机组人员的生命支持系统、发动机和燃料储备;三是发射中置系统,出现任何意外,系统可以将乘员舱拉到安全地方。

据悉,“阿尔忒弥斯1 号”的旅程长达209 万公里,持续42 天。“猎户座”飞船载重54.4千克,内含三个模拟宇航员的人体模型、史努比玩偶等物品。

随“猎户座”进入月球轨道的,还有10 颗立方体卫星。去年7 月,立方星已经部署在火箭上。发射延迟一年,目前有5颗重新充电。这些立方星携带不同的科研任务,研究微生物、水、氢含量、太阳粒子红外线等不同领域。

“再隔20 年,我们来相会”

美国重返月球,步履艰难,一个更重要的原因是试错的成本高昂。随着2011 年最后的三架航天飞机退役,美国甚至失去了将人类送上太空的能力——一度要付给俄罗斯8000万美元,才能将一名宇航员送往空间站。

由于航天飞机是NASA 的主要发射装置,大量后续项目均受到影响。根据航天飞机货舱规格设计的、特定尺寸和质量的卫星,只能推迟或取消发射。航天飞机成本超支,挤压了性能更优越的运载火箭技术的研发资金,进而形成恶性循环,导致NASA 飞向太空的成本越来越高。

此外,美国政府首脑每隔四年或八年更换一次,NASA必须调整步伐,来适应每一届政府的不同蓝图。从上世纪70年代开始,飞往火星总是“再隔20年,我们来相会”的调门儿。目前,拜登政府也是这样描绘的。

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