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活久见!国家队落败,美国载人登月着陆系统被SpaceX独揽

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  航天新观察2021/04/17

  第 318期

  【《航天新闻》4月16日报道】NASA已把SpaceX公司选定为中标载人登月着陆器(HLS)研制与验证合同的唯一厂家,合同总额28.9亿美元。

  SpaceX是在一年前拿到HLS方案初步设计合同的三家公司之一。另一家是蓝色起源公司领衔的“国家队”,其成员有老牌军工巨头洛马、诺格和曾为阿波罗登月提供制导系统的德雷珀(Draper)实验室。第三家是国家安全技术公司Leidos旗下的达因技术公司(Dynetics)。

  在匆忙安排的一场电话记者会上,NASA官员承认,预算有限迫使他们只选择了SpaceX公司一家,而不是过去传统的三选二。该局2021财年为HLS计划拿到的经费为8.5亿美元,只有其最初申请额的约1/4。

  NASA在文件中称,SpaceX给出的价格比另两支队伍低,而且“低不少”。SpaceX拿到的技术分是“良”(Acceptable),管理分是“优秀”(Outstanding),而蓝源的技术分是“良”,管理分是“很好”(Very Good),达因技术的两项得分则分别是“及格”( Marginal)和“很好”。

  宙叔评论

  凭借优秀的技术方案和低价,SpaceX公司拿下了NASA重返月球计划中最重要的一个部分:月球载人登陆器。这是SpaceX公司发展的一个转折点,也是美国商业航天发展史上的一个里程碑式事件。宙叔解读如下。

  第一,NASA政策放开力度提高了一个数量级。29亿合同不是个小数目,这种金额巨大、风险也巨大的项目如果放在十年二十年前一定是交给波音、洛马、洛克达因公司这类大型航天公司。但NASA也总结出经验了,这么做虽然风险能稍小、心里有些许踏实,但是太花钱了,每年预算根本不够用,而且事情还不一定能办成。虽然SpaceX公司“星舰”原型机所有的4次飞行全炸了,但起码也已经是原型机了,比其他家的PPT强多了。虽然蓝源公司团队有洛马、诺格等美国老牌航天工业骨干企业,但NASA依然根据对方案的客观科学评估做出了选择。这是彻底想通了,茅塞顿开。这个项目的技术难度、工程重要性和NASA所体现出的开放力度,都远超此前SpaceX为NASA发射载人飞船、科学卫星以及为军方军事卫星。

  第二,为什么选择SpaceX?因为它价格低,更因为它采用了神奇的整体式着陆——这是SpaceX和所有竞标公司(不仅是这次的蓝源公司和Dynetics)相比最大的亮点。还没有哪家公司能做出一个整体式月球着陆器,美国阿波罗登月也是甩下着陆舱、由上升器携宇航员返回月球轨道的,这样有利于用最少的燃料、最少的干重实现加速。但SpaceX公司的“星舰”不担心这些,它的“猛禽”发动机动力强劲,可以由“超重”运载器这个巨无霸发射进入太空,并通过在轨加注携带充足的燃料飞往月球。因此宇航员在月球上工作完毕后,“星舰”能够整体起飞将其送到月球轨道上的“门户”空间站。也正是因为动力强大,“星舰”有能力直接飞回地球。当然,这次授予的合同尚未约束“星舰”能否从月球表面直接飞回地球,这应该是NASA给SpaceX留的一个口子,后续如何操作也许有各种可能性。

  第三,本合同并不意味着SLS火箭被取代。载人着陆系统(HLS)是Artemis计划中的一部分,SpaceX的“星舰”任务是从月球轨道上运行的“门户”空间站上将宇航员接送至月球表面。在这种架构下,目前“星舰”的功能限定为月球空间站和月球表面之间的摆渡工具,地球到月球之间的宇航员和大型系统运输主要还是依靠SLS火箭。

  当然,“星舰”的目标能力远不止于从月球轨道下降至月球表面。SpaceX发展“星舰”+“超重”的飞行模式,其终极目标是让人类登上月球、火星并建立家园,捎带着在地球上任意两点之间运送大批量乘客,从型号发展上是要取代猎鹰9号火箭、猎鹰重型。单技术和动力性能上看,在没有“超重”助推器的情况下,“星舰”自己就能从地面发射入轨——当然这不是马斯克的主要用意,这么说的意思是,“星舰”能够搭载宇航员和设备从月球表面起飞,直接脱离月球引力飞回地球。如果采用“超重”+“星舰”的方式,可以直接把宇航员从地球送至月球表面某个位置,完全可以替代在研的SLS火箭。

  NASA肯定也知道这一点啊。但经费有限,SLS承载的美国航天工业继承价值很高,而“星舰”的研发目前还存在不确定性,且转型力度过大会导致系统级高风险。因此,即使“星舰”能够独立帮助NASA完成运输任务,NASA也不可能直接让其完全取代SLS火箭。除非“星舰”能快速成熟,演示给NASA看,在商业活动中把乘客送去月球或者火星了,那样NASA才能下定决心把花在SLS火箭上的钱转而用在“星舰”上,为“星舰”的能力买单。但现在时机还不成熟。

  总之,马斯克的SpaceX公司研发“星舰”之前一直都是靠公司自己的投资,现在国家终于来买单了。SpaceX,一家原本小型初创商业航天公司,经过19年的发展,不仅拿到了国家科研卫星发射订单、国际上大中小各类商业和政府卫星发射订单、货运飞船发射订单、载人飞船发射订单,还自建低轨星座并拿到军事服务合同,现在又要承担美国载人登月任务中的货运物流和载人登月着陆器研制。随着“星舰”原型机的快速研发和迭代推进,SpaceX会独担大任以一己之力帮助美国踏上月球吗?

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