美國(guó)重返月球?yàn)楹尾铰木S艱

倍受關(guān)注的美國(guó)重返月球計(jì)劃的第一步——“阿爾忒彌斯1號(hào)”無(wú)人環(huán)繞月球任務(wù)因?yàn)椤疤瞻l(fā)射系統(tǒng)（SLS）”重型火箭的技術(shù)故障未能如期在8月29日發(fā)射。美國(guó)科技界普遍對(duì)這次發(fā)射推遲抱以“意料之中”的態(tài)度，因?yàn)樵摶鸺酥林胤翟虑虻摹鞍栠瘡浰埂庇?jì)劃一再拖延都已經(jīng)是常態(tài)。為何美國(guó)重返月球之旅會(huì)如此步履維艱呢？

超級(jí)火箭發(fā)射至少推遲了16次

這次發(fā)射推遲的SLS火箭堪稱(chēng)美國(guó)重返月球任務(wù)的核心，但在其研制過(guò)程中拖延癥屢屢發(fā)作，首次發(fā)射時(shí)間從2016年一直推遲到2022年，造成嚴(yán)重費(fèi)用超標(biāo)，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）監(jiān)察長(zhǎng)辦公室警告稱(chēng)，“SLS的發(fā)射成本過(guò)于昂貴，不可持續(xù)”。

在8月29日的發(fā)射準(zhǔn)備過(guò)程中，SLS火箭就一路不順。最初是發(fā)射架頻繁遭到閃電襲擊，導(dǎo)致燃料加注作業(yè)比預(yù)定時(shí)間晚了近兩小時(shí)。在燃料加注過(guò)程中，又出現(xiàn)液氫泄漏問(wèn)題而一度叫停，最終NASA通過(guò)“終止后重啟”燃料加注程序后暫時(shí)得到解決。

但此后NASA又發(fā)現(xiàn)，SLS火箭主發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。根據(jù)設(shè)計(jì)，4臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)需要預(yù)先冷卻到預(yù)定溫度，但其中3號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)始終無(wú)法達(dá)到發(fā)射允許的條件。在經(jīng)過(guò)緊張搶修無(wú)果后，NASA在最后幾分鐘取消了發(fā)射程序。

NASA雖然表示在9月還有發(fā)射機(jī)會(huì)，但美國(guó)航天觀察家埃里克·伯杰表示，NASA事實(shí)上從來(lái)沒(méi)有徹底解決SLS火箭的技術(shù)問(wèn)題。從今年4月開(kāi)始，NASA先后進(jìn)行了4次“濕彩排”測(cè)試。在此期間，SLS火箭演練了從加注燃料到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前10秒的全過(guò)程，以檢查是否有隱患存在。但這4次測(cè)試都提前結(jié)束，最接近成功的第4次也不過(guò)執(zhí)行到發(fā)射前29秒。由于“濕彩排”測(cè)試屢次因?yàn)榘l(fā)生故障被打斷，NASA為了檢測(cè)發(fā)射流程的后半部分是否有問(wèn)題而采取“作弊”手段。在第4次“濕彩排”測(cè)試時(shí)就出現(xiàn)密封泄漏，但為完成測(cè)試，NASA選擇通過(guò)電腦程序屏蔽這個(gè)問(wèn)題繼續(xù)后續(xù)測(cè)試，結(jié)果跳過(guò)了檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的步驟。他表示：“如果NASA按照流程執(zhí)行，很可能早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致29日發(fā)射推遲的問(wèn)題?！贝送?，在發(fā)射中出現(xiàn)的泄漏問(wèn)題早在“濕彩排”測(cè)試時(shí)就已經(jīng)多次出現(xiàn)，證明NASA并未能徹底消除這個(gè)隱患。

據(jù)美國(guó)“太空”網(wǎng)站8月29日?qǐng)?bào)道，之所以NASA要在SLS火箭尚未完成完整的“濕彩排”測(cè)試的情況下，就急著準(zhǔn)備發(fā)射，根本原因就在于其進(jìn)度已經(jīng)嚴(yán)重落后。報(bào)道稱(chēng)，SLS火箭并非重新研制。2005年，美國(guó)布什政府提出雄心勃勃的“星座”計(jì)劃，準(zhǔn)備用全新研制的“戰(zhàn)神”系列火箭將“獵戶座”飛船送往月球和火星。但2010年奧巴馬政府以經(jīng)費(fèi)不足、進(jìn)度遲緩等理由宣布“星座”計(jì)劃下馬。為維系美國(guó)的載人航天能力，NASA于2011年確認(rèn)研制SLS火箭。它大量采用航天飛機(jī)的成熟技術(shù)。例如，SLS使用的RS-25發(fā)動(dòng)機(jī)，就來(lái)自于建造航天飛機(jī)時(shí)的剩余庫(kù)存;它的兩個(gè)固體火箭助推器，也是航天飛機(jī)助推器的改進(jìn)放大版。

然而讓外界難以理解的是，采用大量成熟技術(shù)的SLS火箭，卻在研制進(jìn)度上一拖再拖?！疤铡本W(wǎng)站稱(chēng)，SLS火箭最初預(yù)計(jì)于2016年底首飛，但受預(yù)算問(wèn)題、設(shè)計(jì)變更、政治障礙等諸多因素影響，首飛時(shí)間至少改變了16次，一路推遲到2022年。

“太空”網(wǎng)站稱(chēng)，NASA監(jiān)察長(zhǎng)辦公室于2021年11月發(fā)布的報(bào)告顯示，SLS火箭的研制和建造費(fèi)用一路飛漲，最初開(kāi)發(fā)預(yù)算為100億美元，但如今僅研發(fā)預(yù)算就已經(jīng)高達(dá)360億美元，這還不算每次發(fā)射的41億美元額外費(fèi)用。該報(bào)告嚴(yán)厲批評(píng)道，“SLS發(fā)射成本過(guò)于昂貴，不可持續(xù)”。

美國(guó)媒體關(guān)于為何SLS火箭研制進(jìn)度如此緩慢的討論很多。普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，這與NASA和美國(guó)傳統(tǒng)太空企業(yè)缺乏創(chuàng)新、官僚主義嚴(yán)重，白宮太空政策的反復(fù)變更以及美國(guó)航天配套產(chǎn)業(yè)的衰落等因素都有關(guān)系。NASA曾多次表示，需要學(xué)習(xí)SpaceX公司等美國(guó)私營(yíng)航天企業(yè)的創(chuàng)新精神，并將載人月球著陸器的研制任務(wù)交給SpaceX公司的“星船”項(xiàng)目?！疤铡本W(wǎng)站也表示，如果“星船”能按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度發(fā)射，官方主導(dǎo)的“阿爾忒彌斯”計(jì)劃有可能被取消。

載人飛船也是一個(gè)未知數(shù)

完整的“阿爾忒彌斯”計(jì)劃包括六大組成部分：SLS火箭、“獵戶座”載人飛船、探索地面系統(tǒng)、載人登月系統(tǒng)、“門(mén)戶”月球軌道空間站和“阿爾忒彌斯大本營(yíng)”月球基地。美國(guó)重返月球計(jì)劃最關(guān)鍵的“阿爾忒彌斯1號(hào)”到“阿爾忒彌斯4號(hào)”任務(wù)，主要涉及前四部分，但“獵戶座”載人飛船和載人登月系統(tǒng)能否如期完成也有很多未知數(shù)。

根據(jù)NASA官網(wǎng)介紹，作為美國(guó)新一代載人太空飛船，“獵戶座”飛船可以容納4名航天員，執(zhí)行前往國(guó)際空間站、月球乃至火星的深空探測(cè)任務(wù)。英國(guó)廣播公司稱(chēng)，“獵戶座”飛船外形與50年前搭載3名航天員前往月球的“阿波羅”載人飛船非常類(lèi)似，但“阿波羅”飛船只會(huì)在太空停留幾天，而“獵戶座”飛船預(yù)計(jì)將飛行至少21天。美國(guó)SpaceX公司研制的載人“龍”飛船和波音公司的CST-100飛船問(wèn)世后，“獵戶座”飛船狹窄的居住環(huán)境引發(fā)很多抱怨。美國(guó)航天員斯蒂夫·鮑文在談及對(duì)“獵戶座”飛船的第一印象時(shí)說(shuō)：“實(shí)在太狹小了，對(duì)4個(gè)人來(lái)說(shuō)真的很擠。”

而NASA堅(jiān)持稱(chēng)，與主要執(zhí)行近地軌道任務(wù)的載人“龍”飛船和CST-100飛船不同，“獵戶座”飛船將負(fù)責(zé)長(zhǎng)時(shí)間的深空探測(cè)任務(wù)，因此，安全可靠性必須放在第一位，舒適性只能往后排。

“獵戶座”飛船備受詬病的另一個(gè)原因是，它早在2006年就啟動(dòng)研制工作，可直到2014年才搭載“德?tīng)査蘒V”火箭首次升空測(cè)試。這次與SLS合體發(fā)射才是它的第二次升空，主要測(cè)試其隔熱罩的性能，因?yàn)轱w船將以前所未有的每小時(shí)4萬(wàn)公里的速度進(jìn)入地球大氣層，必須承受2800攝氏度的高溫考驗(yàn)。

按照NASA計(jì)劃，“阿爾忒彌斯3號(hào)”任務(wù)最早將于2025年正式開(kāi)始載人登月。負(fù)責(zé)將航天員送上月球的載人航天器是SpaceX公司的“星船”。但“星船”項(xiàng)目尚在研制中，到目前為止還從未正式進(jìn)入太空，何時(shí)具備載人能力也沒(méi)有明確時(shí)間表。

此外，美國(guó)航天員登月所需的艙外航天服能否按時(shí)完成也并不樂(lè)觀。2021年NASA總監(jiān)察長(zhǎng)保羅·馬丁承認(rèn)，“艙外航天服的研制工作出現(xiàn)重大延誤”。NASA原計(jì)劃于2024年11月之前生產(chǎn)兩套用于在月球表面活動(dòng)的“艙外探索機(jī)動(dòng)裝置”，但航天服最早要到2025年4月才能準(zhǔn)備好，距離徹底完成還得再等幾年。

美俄交惡影響空間站計(jì)劃

作為美國(guó)登月計(jì)劃的遠(yuǎn)景規(guī)劃，“門(mén)戶”月球軌道空間站和“阿爾忒彌斯大本營(yíng)”月球基地更是雄心勃勃。但美國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站稱(chēng)，這些計(jì)劃能否最終落實(shí)，還取決于未來(lái)的國(guó)際合作。

“門(mén)戶”月球軌道空間站由美國(guó)、俄羅斯、歐洲、日本、加拿大等共同建造，其中，加拿大提供先進(jìn)機(jī)器人;歐洲航天局負(fù)責(zé)國(guó)際居住艙、部署科學(xué)有效載荷和立方體衛(wèi)星的科學(xué)氣閘艙;日本提供居住艙部件和后勤補(bǔ)給等。它將不僅作為人類(lèi)登月的轉(zhuǎn)運(yùn)站，而且將為今后的登陸火星服務(wù)。在NASA原先的設(shè)計(jì)中，“獵戶座”飛船運(yùn)送航天員先抵達(dá)“門(mén)戶”空間站，然后換乘載人著陸系統(tǒng)降落在月面;從月球表面返回時(shí)，同樣先在“門(mén)戶”空間站中轉(zhuǎn)，再換乘“獵戶座”返回地球。但同樣由于進(jìn)度延誤，“門(mén)戶”空間站無(wú)法加入“阿爾忒彌斯3號(hào)”任務(wù)。此外，隨著美俄關(guān)系惡化，兩國(guó)太空合作也宣告破裂，原先由俄羅斯火箭負(fù)責(zé)運(yùn)送的空間站組件計(jì)劃也需要重新修改。

“阿爾忒彌斯大本營(yíng)”月球基地則由月球地形車(chē)、可居住移動(dòng)平臺(tái)（加壓月球車(chē)）、月球基地居住艙、電力系統(tǒng)及原位資源利用系統(tǒng)等組成。但該計(jì)劃耗資更大，不確定因素更多。

（摘自《環(huán)球時(shí)報(bào)》晨陽(yáng)）