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本文作者——孔新|环球时报武器航天特约撰稿人
2月22日,有美国分析家在社交媒体上抱怨,中国正在用一种稳定而淡定的节奏,推进自己的载人登月计划。考虑到美国的载人登月计划支离破碎、互相掣肘。如果不出意外,这场赛跑将以中国的获胜而告终。他发出了一个尖锐的质问:“NASA的作用到底在哪里?”
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(美国分析家想象的中国登月图)
这个问题问得确实到位。作为美国国家航天局,NASA本该是国家航天事业的领头羊,是统筹全局、协调各方的核心力量。但如今的现实是,美国的载人登月计划被多家商业公司各怀心思的项目所主导,各方利益相互掣肘,导致整个计划支离破碎、进度严重滞后。
反观中国,却以一种沉稳淡定的节奏,一步一个脚印地推进着自己的登月蓝图。
梦舟飞船已经完成了最大动压试飞,年底就可能首飞;揽月着陆器也完成了地面测试,静待发射,长征十号火箭不仅试飞成功,还证明了自己的可重复使用能力,一箭双雕。
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(美国知名航天博主吐槽NASA,主要承包商几乎全被波音兼并了)
按照这位分析家的判断,如果不出意外,这场本世纪最为引人注目的太空竞赛,将以中国的率先载人登月而告终。
先来看看美国这边的情况。截至2月底,阿尔忒弥斯计划的第二次飞行任务,也就是阿尔忒弥斯2号,已经注定无法赶上今年3月的发射窗口了。原计划搭载宇航员进行绕月飞行的火箭和飞船,已经被迫从发射台撤回总装大楼。下一次它们什么时候能够再次矗立在发射架上,美国宇航局至今没有给出一个明确的说法。
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如果说载人飞船的延期只是让人感到遗憾,那么登月计划中最核心的环节——月球着陆器的研制,则可以说是一团乱麻。
这个关键系统的研制任务,落在了埃隆·马斯克的身上。他旗下的太空探索技术公司正在全力开发“星舰”,并计划将其改造为月球着陆器。
按照目前的设想,这个星舰着陆器需要先把自己发射到地球轨道上,然后还需要额外发射6艘专门用于加油的星舰,为它补充足够的燃料后,才能踏上飞往月球的旅程。
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这意味着,仅仅为了支持一次载人登月任务,马斯克就需要成功发射7艘星舰(1艘着陆器+6艘加油船)。
而星舰迄今为止的几次轨道测试飞行,虽然取得了进步,但距离成熟可靠还有相当长的路要走。
乐观估计,马斯克的目标是在2027年实现星舰的无人落月试验。如果一切顺利,那么配合阿尔忒弥斯3号任务的载人落月,至少也要等到2028年。
这还只是发射次数的问题。更令人担忧的是技术层面的巨大风险。
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(月球门户空间站,该项目已经岌岌可危)
按照规划,星舰着陆器将在月球轨道上与NASA的猎户座飞船进行对接。宇航员需要从猎户座飞船中进入星舰,然后由星舰将他们送往月球表面。
然而,这两种庞然大物的对接方案至今仍是一个模糊的概念。它们将采用什么样的对接机构?如何在高速飞行的轨道上实现安全可靠的对接?如何保证宇航员转移过程中的绝对安全?
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按照常规的航天工程流程,如此关键的对接技术,必须在地面上进行充分的模拟试验,然后在近地轨道上进行至少一次全流程的无人对接验证,才能应用于载人任务。
但到目前为止,专门用于月球的星舰着陆器版本还没有真正造出来,所谓的对接试验,恐怕还只能停留在计算机的模拟仿真中。
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(星舰的体型远超阿波罗时代的登月舱)
模拟仿真,真的能覆盖实际对接中的所有突发问题吗?对此,无论是马斯克本人,还是NASA的官员,在公开场合都很少谈及。如今,随着马斯克的亲密盟友艾萨克曼就任NASA局长,这种令人尴尬的“技术窟窿”问题,恐怕就更难有人去捅破那层窗户纸了。
因此,要在2028年这个时间点上,确保美国宇航员能够安全地重返月球,需要的恐怕不仅仅是技术上的突破,更是某种程度上的“奇迹”。
或许有人会感到困惑:美国毕竟是世界上唯一一个成功实现过载人登月的国家,阿波罗计划的辉煌历史至今无人超越,当年的登月舱样机还静静地陈列在航空航天博物馆里。
就算后来的工程师们没有冯·布劳恩那样的天才创意,难道照着当年的设计原样复制一个,还做不到吗?
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(阿波罗飞船的设计是成功的)
这个问题,说来话长,但核心原因之一,可能又要让老牌航天巨头波音公司来“背锅”了。
当年负责制造阿波罗计划登月舱的,是美国休斯飞机公司。此后几十年间,随着航天产业的多次兼并重组,休斯公司的相关资产和技术积累,最终并入了波音公司的业务部门。波音也理所当然地在自己的官方网站上,将阿波罗计划列为自己的历史业绩。
然而,当2018年NASA发布新一代载人月球着陆器的招标,要求承包商在2019年底前提交设计方案时,波音公司拿出的方案却令人大跌眼镜——它的设计架构,竟然和阿波罗计划时期的登月舱惊人地相似。
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(波音公司的月球着陆器架构与阿波罗几乎一样)
这个方案不仅重量巨大,而且无法利用现有火箭分批次发射、在轨组装,必须等待计划一推再推的SLS Block 1B重型火箭才能整体发射。NASA要求波音想办法为这个设计减重,却发现由于基本架构已经落后,改进的余地几乎被封死。
最终,这个缺乏新意且难以实现的方案,在第一轮就被NASA拒绝了。
另一家名为维瓦斯的公司提交的方案,与波音如出一辙,但由于这家公司本身缺乏核心竞争力,NASA甚至没有过多考虑。
与此同时,在2020年NASA选定的三家进入详细设计阶段的公司中,报价情况更是让人瞠目结舌。
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(早期星座计划中,登月器还是阿波罗的构型,虽无创新,但胜在稳扎稳打)
由亚马逊创始人贝索斯创办的蓝色起源公司,报价高达59.9亿美元。
而一家名为“动力学”的公司,更是报出了90.8亿美元的天价。这家公司的设计确实有些独到之处,比如乘员舱非常低矮,宇航员可以轻松迈步踏上月面,还集成了气闸舱,方便进出。但NASA认为,这两个方案的成本过高,技术风险也未必可控。
相比之下,马斯克的太空探索技术公司仅仅报出了29.4亿美元的“低价”。这个价格在动辄百亿的航天项目中,显得格外刺眼。最终,NASA将合同授予了马斯克。
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(蓝色起源公司的月球着陆器)
从这个过程不难看出,阿尔忒弥斯计划走到今天这种进退维谷的境地,是多方合力造就的“杰作”。
马斯克一门心思用充满冒险色彩的星舰来换取商业上的未来,哪怕其基本设计理念存在重大缺陷、进度一再赶不上发射窗口,也难以为国家利益做出妥协。
贝索斯要起钱来毫不手软,方案同样充满不确定性。
动力学公司看似创新,实则画的是一座短期内无法落地的空中楼阁。
而波音,则只会躺在过去的功劳簿上,照抄60年代的作业,全然不顾今天的技术条件和任务需求已经发生了翻天覆地的变化。
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(阿尔忒弥斯计划前身的另一个登月器方案)
然而,责任最大的,恐怕还是NASA本身。
在这场商业航天的狂欢中,NASA似乎过分迷信市场竞争的魔力,过于信任“硅谷式”的快速迭代能解决一切问题,却忘记了自己作为国家航天机构的根本职责。它本该是那个设定标准、把控风险、统筹全局的“总甲方”,结果却沦为了商业公司各自为战的“买单人”。
这种角色的错位,直接导致整个登月计划过度依赖单一公司的激进方案,进度和安全性都失去了最基本的保障。
更糟糕的是,原本作为任务缓冲和备份的“门户”月球空间站,在新一届政府上台后被削减甚至可能取消。
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按照最初的设想,星舰和猎户座都要与空间站对接,宇航员可以在此中转,这样月面起降与地月往返两个环节就不会被完全绑定,增加了任务的冗余和安全性。
如今这个缓冲器没了,任何一环出现问题,整个任务都将面临灭顶之灾。
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(建造中的月球门户空间站,其命运也变得不确定)
所以,阿尔忒弥斯计划真正缺少的,从来不是资金,也不是技术,甚至不是某一个具体的硬件。它缺少的是一个真正有担当、有远见、有能力、有威望的“主心骨”——一个能够像当年的冯·布劳恩团队那样,将国家意志、工程智慧和商业力量凝聚在一起,统筹全局、穿透迷雾的核心机构。
这也正是那位美国分析家对中国模式不吝赞美之词的原因所在。
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(中国月球基地概念图)
当我们看到中国航天以二十年磨一剑的定力,按部就班地完成空间站建设,再以同样的节奏向月球稳步迈进时,那种鲜明的对比,足以让任何一位清醒的观察者发出灵魂拷问:
一个国家的航天力量,究竟应该服务于资本的狂想,还是应该服务于国家探索未知、拓展未来的根本目标?
答案,或许早已写在了历史之中,也正清晰地展现在未来的征途之上。
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