美國想重返月球：“箭在弦上”推遲發(fā)

阿暉

NASA發(fā)布的“阿爾忒彌斯1號”任務(wù)的獵戶座飛船飛行想象圖。

美國人準備再度登月。8月29日，美國國家航空航天局（NASA）樹立在佛羅里達州肯尼迪航天中心39-B發(fā)射臺的巨型火箭，準備執(zhí)行這個宏大計劃的首次發(fā)射——“阿爾忒彌斯1”任務(wù)之時，距離1972年人類最后一次登月已過去了50年。

然而，已經(jīng)“箭在弦上”的發(fā)射計劃卻出了岔子——在離點火還有40分鐘的時候被叫停。原因是火箭的一個引擎排氣出現(xiàn)問題，導致引擎無法達到適宜發(fā)射的溫度范圍，NASA的工程師來不及在兩小時的發(fā)射窗口內(nèi)修復該故障。此前工作人員還報告了燃料泄漏問題，這導致燃料加注過程兩度暫停。

被推遲到9月3日的發(fā)射計劃，在發(fā)射前大約3小時，NASA稱在向火箭輸送燃料時出現(xiàn)泄漏問題，所發(fā)生的液氫泄漏問題較之前一次更嚴重，技術(shù)團隊進行了多次嘗試都未能解決該問題，發(fā)射再次被推遲。

NASA管理團隊表示，由于液氫泄漏問題尚未解決，在未完全準備好之前，登月火箭不會進行發(fā)射?！鞍栠瘡浰?”任務(wù)的下一次嘗試，最早也要等到10月中旬了。

受預(yù)算不足、技術(shù)故障、法律糾紛以及新冠疫情等因素影響，“阿耳忒彌斯”已經(jīng)被迫多次推遲。如今一周之內(nèi)，因為故障，登月火箭兩次取消發(fā)射。8月27日登月火箭發(fā)射臺周圍的避雷裝置還在雷雨中遭到5次雷擊。美國人的運氣可謂是背到了極點，這個重返月球的計劃，實在是命途多舛。

原計劃2021年上半年發(fā)射的“阿爾忒彌斯1號”任務(wù)，是美國重返月球計劃的關(guān)鍵一步，但是這“關(guān)鍵一步”卻始終難以邁開。在推遲一年多后，依然被難以解決的燃料泄漏、排放管線故障困住了。

2017年底，時任美國總統(tǒng)特朗普簽署“1號太空政策指令”（SPD-1），宣布美國航天員將重返月球并最終前往火星。2019年3月，副總統(tǒng)彭斯宣布2024年重返月球，并將該計劃命名為“阿爾忒彌斯”計劃。阿爾忒彌斯，取自希臘神話中月亮女神的名字，與當年“阿波羅”計劃選擇太陽神名字遙相呼應(yīng)。

在2019年7月20日，也就是阿姆斯特朗邁出了“人類登月的第一步”50周年的這天，NASA公布了阿爾忒彌斯計劃。完整的“阿爾忒彌斯”計劃完全圍繞“載人”進行設(shè)計，包括六大組成部分：被稱為“太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）”的重型火箭、 “獵戶座”載人飛船、探索地面系統(tǒng)、“深空門戶”月球軌道空間站、可多次往返于月球表面重復使用的載人登陸器和“阿爾忒彌斯大本營”月球基地。

從指標上看，為了完成載人和重型載荷任務(wù)，NASA建造的SLS重型火箭，堪稱“世界最強大的火箭”，超越了“阿波羅”時代的傳奇——土星五號。SLS重達2721噸，其中2358噸是燃料。搭載“獵戶座”飛船后，組合體高度接近100米，比紐約的自由女神像還要高?；鸺鋫涞?臺RS-25D發(fā)動機，是目前世界最大的階段燃燒液態(tài)氫氧發(fā)動機，起飛時最大推力可達39.1MN（兆牛頓），比土星五號高出15%。據(jù)介紹，作為“阿爾忒彌斯”計劃的核心裝備，SLS可以向月球軌道發(fā)送超過27噸的有效載荷，未來經(jīng)過升級后將提升到46噸以上。

在NASA最初的計劃中，是在2024年前將美國宇航員再次送上月球。但由于預(yù)算不足等原因，NASA去年11月宣布，美國宇航員重返月球可能比原計劃推遲一年，最早于2025年登月。在宇航員登陸前，美國航天局將進行 “阿爾忒彌斯1號”的無人繞月飛行測試和“阿爾忒彌斯2號”的載人繞月飛行測試。

真正的載人登月的“阿爾忒彌斯3號”任務(wù)計劃在2025年完成。“獵戶座”飛船將搭載4名航天員，其中兩人搭乘SpaceX公司研制的載人著陸系統(tǒng)降落在月球表面，另兩人留在飛船上沿月球軌道飛行。按照計劃，登月航天員將在月球表面停留6.5天，相當于“阿波羅”計劃中航天員最長逗留時間的兩倍。如果成功，這將是自1972年“阿波羅17號”航天員從月球返回以來“人類首次超越近地軌道”。

“阿爾忒彌斯1號”任務(wù)至關(guān)重要，主要目標是檢驗這套登月發(fā)射系統(tǒng)和飛船的可靠性。“獵戶座”飛船此行將載重54.4公斤，包括3個模擬宇航員的人體模型。這些模型裝有傳感器，可收集包括輻射水平在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)，為今后載人飛行提供參考。

如果一切順利，SLS火箭于8月29日首次發(fā)射升空后，將把“獵戶座”飛船送到約3700公里的軌道高度，然后“獵戶座”飛船將與火箭上面級箭體分離，使用一個更小的、歐洲制造的推進系統(tǒng)，進入飛越月球的軌道，環(huán)繞月球一周后再返回地球。在這次任務(wù)中，它與地球的最遠距離將達到45萬公里，“將比任何為人類建造的航天器飛得都遠”。整個任務(wù)總共預(yù)計持續(xù)42天，飛船將于10月10日返回地球，落入加利福尼亞州附近的太平洋。

但是沒有如果，“阿爾忒彌斯”計劃卡在了進度條的第一步。屢次“跳票”的“阿爾忒彌斯”計劃，還是活在半個世紀前“阿波羅計劃”奪目光環(huán)的陰影里。

1969年7月20日，阿姆斯特朗在月球表面留下了人類的第一個腳印。1968—1972年間，美國完成了9次載人登月任務(wù)，6次成功著陸，共12位宇航員登陸月球。半個世紀前就已經(jīng)可以完成的登月任務(wù)，為何如今的美國做起來卻如此艱難？一句話，今非昔比。

當年的美國“阿波羅”計劃成功，是在與蘇聯(lián)進行太空競賽的背景下，充分吸收二戰(zhàn)后獲得的紅利，行舉國之力的成果。但今天這樣的環(huán)境不復存在，而且當年為了登月耗費了250億美元，放到今天就是2500億，登月太燒錢了。

美國新的探月計劃，最早可以追溯到2004年小布什時代的“星座計劃”，項目總費用預(yù)計將達到2300億美元。按照當時的計劃，美國將從2005財年開始正式為研制新型航天器立項，并在2020年以前實現(xiàn)重返月球的目的。只不過，這個計劃在完成了“戰(zhàn)神一號”火箭（原定的載人太空載具）原型機的發(fā)射之后，就進入了奧巴馬時代。以削減預(yù)算著稱的奧巴馬，很快就將“星座計劃”排除在了2011財年的預(yù)算之外，原因可能就是這個項目還需要花費至少1500億美元。

隨同“星座計劃”一同消失的，除了之前的巨額投入，還有NASA對整個太空計劃項目進行整合統(tǒng)籌的能力。從此之后，SpaceX、軌道科學和藍色起源這些新生代商業(yè)航天公司，成為美國航天工程和太空探索的主力。

作為戰(zhàn)略制高點和戰(zhàn)略新疆域的太空，是被美國視為關(guān)乎國家安全和發(fā)展的重要領(lǐng)域，所以其優(yōu)勢絕對不能輕易喪失。于是，在特朗普入住白宮后，開始了一系列重振太空的計劃，要“讓美國重新變得偉大”，于是“阿爾忒彌斯”計劃出籠了。

這依然是個代價高昂的計劃，“阿爾忒彌斯” 原計劃估計的總費用為 930 億美元，但是超支已無法避免。根據(jù)目前的統(tǒng)計，“阿爾忒彌斯1號”的發(fā)射，就將花費41億美元，此后的每次發(fā)射花費都將在8億—10億美元。而采購用于執(zhí)行“阿爾忒彌斯3—5號”任務(wù)的3艘密封艙花費了27億美元，采購用于執(zhí)行“阿爾忒彌斯6—8號”任務(wù)的3艘密封艙花費也達到了19億美元?！伴T戶”前哨站研制和采購的總費用，預(yù)計在200億美元左右。如此高昂的花費，讓NASA監(jiān)察長保羅·馬丁都對該計劃產(chǎn)生了懷疑，認為這是一個“不可持續(xù)”的項目。

其實美國也不是沒有錢。自2003年以來，美國在伊拉克、阿富汗和其他相關(guān)戰(zhàn)爭中，花費了超過4.79萬億美元。有人粗略估算，相當于至少40次大規(guī)?；鹦侨蝿?wù)的成本，足夠在火星上建立永久居住點。

美國重返月球步履艱難，還有一個重要的原因——航天飛機的“試錯”，幾乎“浪費”了30多年的時間。在2011年前，航天飛機是NASA太空任務(wù)的主要發(fā)射裝置，大量后續(xù)項目均受到影響。事實證明，航天飛機是一種成本高昂的工具。航天飛機項目每次發(fā)射，成本大約為15億美元，足夠完成每年6次的火箭載人發(fā)射。連NASA自己現(xiàn)在也承認，航天飛機項目是個錯誤。

航天飛機成本超支，擠壓了性能更優(yōu)越的運載火箭技術(shù)的研發(fā)資金，進而形成惡性循環(huán)，導致NASA飛向太空的成本越來越高。隨著2011年最后的3架航天飛機退役，美國甚至失去了將人類送上太空的能力——一度要付給俄羅斯8000萬美元，才能將一名宇航員送往國際空間站。

此外，由于“阿爾忒彌斯”采用了政府與社會資本合作的“PPP”模式，不少項目被外包給私人企業(yè)。NASA在2020年與藍色起源、Space X以及另外一家公司簽訂了價值9.67億美元的合同，資助三者開發(fā)“阿爾忒彌斯計劃”的月球著陸器。NASA最終選擇了Space X，與其簽訂了29 億美元的月球著陸器合同，這導致藍色起源大為不滿，一邊上告，一邊公開批評Space X下一代“星艦”極其復雜、風險太高。這使得“阿爾忒彌斯”計劃也被連綿不斷的法律訴訟掣肘。訴訟期間，NASA不得不暫停了與Space X的合作。

NASA發(fā)布的SLS重型運載火箭。

在存在各種不確定因素的情況下，恢復載人航天才沒幾年的美國人打破節(jié)奏，如此急匆匆地啟動重返月球計劃，一個很大的刺激來自于中國載人航天尤其是探月計劃上取得的巨大成功。

在美國SLS火箭即將發(fā)射之際，多家外媒也關(guān)注“中國將于2030年具備載人登月能力”。“太空”網(wǎng)站援引中國航天科技集團的消息稱，中國正在研制新一代載人運載火箭和重型運載火箭，這些火箭未來將承擔載人登月、火星探測、木星探測和小行星探測等任務(wù)。其中新一代載人運載火箭將在2030年左右具備將中國人送上月球的能力;重型運載火箭研制成功后，將把中國運載地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力提升至50噸，支撐月球開發(fā)活動;目前規(guī)劃的一系列重復使用航天運輸系統(tǒng)研制工作，將大幅提升中國進入太空的能力、降低進入太空的成本，助力未來航天運輸領(lǐng)域大發(fā)展。

中國月球科研站更是受到外界的高度關(guān)注。探月工程總設(shè)計師、中國工程院院士吳偉仁此前透露，探月工程四期經(jīng)過多年論證，已于2021年底正式立項，進入實施階段。他提到：“探月工程四期的主要目標是對月球南極開展科學探測，建立起月球科研站的基本型。后續(xù)將分3次任務(wù)實施，分別是嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號，計劃在2030年之前完成。目前研制工作進展順利?！?/p>

2021年，中國進行的航天發(fā)射活動達到了55次，而美國航天發(fā)射任務(wù)僅有45次。所以，美國發(fā)布的《太空工業(yè)基礎(chǔ)研討會報告》認為，中國最早將在2032年，最遲在2045年超越美國成為頭號太空強國。

美國《新聞周刊》說，NASA今天不僅面臨來自中國的競爭，還面臨來自曾經(jīng)幾十年的太空合作伙伴俄羅斯的競爭，俄羅斯今年7月宣布將離開國際空間站。中俄去年宣布建設(shè)國際月球科研站的計劃，并邀請其他國家參與。

這是高傲的美國人所不能接受的。為了重新奪回太空優(yōu)勢，同時也隱含著將中國拖入太空的軍備競賽的目的，美國對于“阿爾忒彌斯”計劃已經(jīng)是不計任何成本的支持。拜登政府上臺后，對于這項燒錢計劃也沒有中止，決定將其進行到底。

在美國國內(nèi)對NASA的政治和資金支持受到質(zhì)疑的背景下，NASA依然高調(diào)宣揚新登月計劃的目標，包括在月球上建立長久的研究基地、贏得與中國的探月競賽，以及“向太空輸送美國的價值觀”。在“阿爾忒彌斯1號”發(fā)射前，NASA局長比爾·納爾遜對媒體大談“太空競賽”，并扯上中國，聲稱不希望中國先到達月球，“獨占月球資源”。這不是納爾遜第一次提到中國，他曾無數(shù)次渲染中國“威脅”和太空競賽，以此來獲得國會更多的撥款。

中國航天技術(shù)專家黃志澄表示，美方官員的說辭純屬惡意抹黑。實際上，中國歷來主張和平利用外空，積極倡導在外空領(lǐng)域推動構(gòu)建人類命運共同體。中國一直秉持著務(wù)實的態(tài)度開展航天探索計劃，在航天的投入上也一直本著“花小錢，辦大事”的原則，并不是像美國一樣出于競爭的心態(tài)，不計成本地開展太空活動。

如今已經(jīng)不是美蘇爭霸太空的年代，帶著這種心態(tài)要“重返月球”，美國人無疑是被自己的焦躁羈絆了腳步。