近日,美國國家航空航天局NASA馬歇爾太空飛行中心使用一枚測試版SLS重型火箭核心級燃料貯箱進行靜力測試,在經受長達5個小時高達260%載荷強度之後火箭箭體瞬間爆裂,標誌着該型火箭又邁出了至關重要的一步。

SLS火箭靜力測試

SLS重型火箭有着相當於32層樓房高度的98米箭體高度,直徑8.4米,最大起飛重量2497噸,近地軌道運力70噸,奔月軌道運力25噸。運力能與之媲美的是我國921新一代重型載人火箭,兩款重型火箭都是各自國家載人登月計劃的主力運載工具。

兩年多前的10月6日美國正式推出載人重返月球工程,並計劃在2024年實現載人重返月球目標。今年5月NASA正式將該工程定名爲“Artemis(阿爾忒彌斯)”,與半個多世紀前的阿波羅載人登月工程遙相呼應(阿爾忒彌斯是阿波羅的孿生姐姐)。

用於執行載人重返月球任務的獵戶座飛船

今年是阿波羅11號飛船首次載人登月50週年,此刻距離阿波羅17號最後一次載人登月也已經過去了47年。在近半個世紀時間裏美國人曾不止一次地想要載人重返月球,該國曆任總統都有一個月球夢,老布什、小布什、奧巴馬……在他們任期裏都有一個重返月球計劃,然而結果都是半途而廢

在阿爾忒彌斯計劃之前小布什任期的“星座計劃”最接近載人重返月球目標,該工程計劃投資1000億美元於2030年前實現載人重返月球目標,工程包括戰神1號載人火箭、戰神5號重型火箭、獵戶座載人飛船、牽牛星號月球着陸系統等,無奈星座計劃在奧巴馬任期內遭遇次貸危機而不得不擱置下馬。

星座計劃戰神5號重型火箭

過去30多年時間裏載人月球項目在大洋彼岸一直處於上馬與下馬的循環往復之中,這究竟是爲什麼?歸根結底是因爲載人重返月球從來就不是單純的技術問題。

最新一輪被定名爲“阿爾忒彌斯”的載人重返月球計劃將登月時間設定爲2024年,那一年也是美國大選年

2024年重返月球的登月艙

不同於半個世紀前舉國之力推進的阿波羅載人登月,如今NASA的2024年載人重返月球任務面臨着三大瓶頸

首先是以波音、洛克希德馬丁公司爲代表的軍工複合體掣肘,他們善於“養寇自重”,這裏的“寇”指的是制約載人重返月球計劃的系列重大項目。

SLS重型火箭還沒首飛就已花光全部預算

比如前文所述的SLS重型火箭,該火箭自2011年以來每年都要消耗20多億美元,結果火箭還沒首飛就已經花光了180億美元全部預算經費。要知道該型火箭使用的都是貨架產品,RS-25D氫氧發動機、5段式固體助推火箭、RL10B-2氫氧發動機全部都是航天飛機、德爾塔-4運載火箭的成熟產品,爲了拿到預算他們美其名曰對其進行了升級改造,在一次又一次測試中虛耗了數以百億計的美元經費。

如今SLS載人版運載火箭已經實施9年時間,結果近日火箭核心級纔將4顆RS-25D氫氧發動機安裝到位,接下來還有一系列測試需要實施,NASA消息人士表示SLS火箭首飛至少要等到2022年,這意味着2024年登月時間表已經不可能保證

SLS重型火箭助推器測試

軍工複合體有兩大目的,首先是賺錢,其次是維繫項目團隊的存在與運作。他們之所以敢和NASA打太極自然是有恃無恐,因爲NASA要想實施載人重返月球計劃就無法離開SLS重型運載火箭項目,所以必須乖乖掏錢。

有人說不是還有馬斯克的重型獵鷹,這不過是幻想而已,因爲軍工複合體的能量很大,馬斯克不可能拿到重型火箭訂單,其次是技術原因,重型獵鷹火箭奔月運力不足以支撐載人重返月球計劃。

一枚SLS重型火箭發射成本直逼遼寧艦造價

NASA面臨的第二個瓶頸就是“錢”,將研發費用算在內僅一枚SLS火箭發射成本就高達40億美元,加上10億美元左右的載荷成本,意味着每一次發射就是50億美元在燃燒,造價直逼遼寧艦。

巨大的登月經費缺口沒有人願意買單,今年5月NASA向國會提交的16億美元追加經費遭到無情拒絕,要知道這僅僅是一筆登月首付款,連首付款都保障不了,後面的事還怎麼做?

載人重返月球計劃負責人馬克·西蘭格羅辭職

被逼無奈的阿爾忒彌斯載人登月負責人馬克·西蘭格羅選擇了辭職,負責載人航天工作的威廉·格斯滕邁爾由於表達了2024年不可能重返月球的觀點,也被降級處理。

第三個瓶頸就是技術斷層嚴重,距離阿波羅17號離開月球NASA已經有47年沒有實施過任何一次月面軟着陸行動,而阿波羅時代的登月裝備產業鏈已經不復存在,想要重新開始就得從頭做功課。

阿波羅17號指令艙與服務艙

與SLS重型載人火箭以及獵戶座飛船相比,NASA載人登月艙進展更爲緩慢,一個多月前纔剛剛確定包括藍色起源、洛克希德馬丁在內的4家供應商。

月球有着獨特的星球環境,稀薄的大氣可以忽略不計,飛船隻能在發動機作用下確保姿態控制,一旦自主着陸系統判斷錯誤就會導致飛船傾覆。比如印度月船-2號就在距離月面數百米高度由於計算機控制系統異常導致發動機錯誤點火,結果一頭撞在了月面上。

月球背面的嫦娥四號

反觀我國則開創了基於導航慣性測量單元、光學成像、微波測距、激光三維成像等傳感器的機器視覺自主着陸系統,是目前人類研製的最先進落月系統,在該系統支持下嫦娥三號、四號連續登陸月球正面與背面,成功率爲100%。而NASA自主落月系統目前還處於初期測試階段,能否趕上2024年載人登月時間節點要打上一個大大的問號。

NASA落月系統地面繫留測試

NASA面臨的三大瓶頸可謂是環環相扣,預算捉襟見肘背景下軍工複合體還在肆意揮霍經費,如此一來就更沒有餘糧用於登月系統的進一步研發,2024載人重返月球將無可避免地延期執行。

一盤散沙狀態的阿爾忒彌斯載人重返月球工程與半個世紀前舉國力量高效推進的阿波羅登月工程相比完全不在一個頻道上,而我們中國這一次有望後來居上。

載人航天、嫦娥探月兩大工程連續突破了一系列地外星球載人探測技術,同時,我國新一代921重型載人火箭也漸入佳境、新一代大噸位載人飛船問世、國產載人登月艙啓動研製時間甚至比NASA更早。拓展人類活動邊際是大國的責任與擔當,而我們在本輪宇航大航海時代裏也必將是主角。

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