美國重返月球計劃的第一步——“阿爾忒彌斯1號”無人環(huán)繞月球任務(wù)29日由于太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）火箭故障而被迫推遲。對于熟悉航天前沿的人來說，這倒并不奇怪——因為該火箭乃至重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃一再拖延都已經(jīng)是常態(tài)。
只是無數(shù)人都在問：美國早在50多年前就能將航天員送上月球，可如今怎么如此困難呢？難道當(dāng)真是陰謀論說的，美國當(dāng)年登月是造假？
當(dāng)然，對于后一個問題，包括中國在內(nèi)的全球航天專家都給出肯定的答案：美國當(dāng)年的登月計劃是真實的。但對于為什么美國現(xiàn)在要再度登月卻如此之難，那就見仁見智了。
首先，讓我們看看這次的問題出在哪里。
在29日的發(fā)射準(zhǔn)備過程中，SLS火箭就一路不順。最初是由于天氣原因，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)定時間晚了近兩小時。由于發(fā)射窗口限制，這迫使NASA發(fā)射準(zhǔn)備團隊被迫通過緊張加速作業(yè)以彌補損失的時間。
可正所謂欲速則不達，在燃料加注過程中，又出現(xiàn)液氫泄露問題而一度叫停。最終NASA通過簡單的“終止后重啟”燃料加注程序后得到臨時解決。
但此后NASA又發(fā)現(xiàn)，SLS火箭一臺主發(fā)動機出現(xiàn)故障。根據(jù)設(shè)計，4臺發(fā)動機需要預(yù)先冷卻到預(yù)定溫度，但其中3號發(fā)動機始終無法達到發(fā)射允許的溫度。在經(jīng)過的緊張搶修無果后，NASA在最后幾分鐘取消了發(fā)射。
盡管NASA表示在9月2日和5日還有兩次發(fā)射機會，但分析人士普遍認(rèn)為，屆時能否解決這些問題仍然懸而未決。美國航天觀察家埃里克·伯杰表示，NASA事實上從來沒有徹底解決SLS火箭的技術(shù)問題。從今年4月開始，NASA先后進行了4次“濕彩排”測試。所謂“濕彩排”，是指SLS火箭演練從加注燃料到發(fā)動機點火前10秒的全過程，以檢查是否有隱患存在。但這4次測試都提前結(jié)束，最接近成功的第四次，也不過執(zhí)行到發(fā)射前29秒。
更多細(xì)節(jié)顯示，由于“濕彩排”測試屢次因為發(fā)生故障被打斷，NASA為了檢測發(fā)射流程的后半部分是否有問題而采取了“作弊”手段。在第四次“濕彩排”測試時就出現(xiàn)密封泄漏，但為了完成測試，NASA選擇通過電腦程序屏蔽這個問題、繼續(xù)后續(xù)測試，結(jié)果跳過了檢測發(fā)動機冷卻的步驟。埃里克表示，“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)射推遲的問題”。此外，在發(fā)射中出現(xiàn)的泄露問題早在“濕彩排”測試時就已經(jīng)多次出現(xiàn)，證明NASA并未能徹底消除這個隱患。
由于SLS火箭這次遭遇的發(fā)動機故障問題是首次出現(xiàn)，NASA能否在短短幾天內(nèi)將其解決尚不得而知。如果該火箭無法在9月5日之前完成發(fā)射，就需要返回裝配大樓進行額外工作，這意味著該火箭再次發(fā)射推遲到10月中旬之后。
搞明白了這次發(fā)射的故障所在，但更多問題又浮出水面——NASA明知SLS火箭尚未完成完整的“濕彩排”測試，為什么要冒著巨大的技術(shù)風(fēng)險急著發(fā)射？
原因很簡單——SLS火箭的進度已經(jīng)嚴(yán)重滯后。該火箭的研制背景要追溯到2005年美國布什政府提出雄心勃勃的“星座”計劃。當(dāng)時NASA準(zhǔn)備用全新研制“戰(zhàn)神”系列火箭將“獵戶座”飛船送往國際空間站、月球，最終到達火星。但2010年奧巴馬政府以經(jīng)費不足、進度遲緩和目標(biāo)不明確等理由宣布“星座”計劃下馬。為維系美國的載人航天能力，NASA于2011年確認(rèn)繼續(xù)研制“獵戶座”飛船，并用SLS火箭執(zhí)行運送任務(wù)。
因此身為“備胎”的SLS火箭從一開始就大量采用航天飛機的成熟技術(shù)。例如它使用的RS-25主發(fā)動機，就來自于之前建造航天飛機的剩余庫存——也有說法認(rèn)為，正是因為這些發(fā)動機在庫房中存放時間過長，可能導(dǎo)致部分零件失效、反而增加了風(fēng)險。它的兩個固體火箭助推器，也是航天飛機助推器的改進放大版。SLS火箭的燃料罐與航天飛機的外部儲罐直徑相同，只是長度更長。
按道理說，采用如此多成熟技術(shù)的SLS火箭，在設(shè)計思路也放棄了航天飛機的部分可重復(fù)使用方案，采用了保守的一次性火箭方案，研制進度應(yīng)該非常順利。但事實上卻恰恰相反，SLS火箭在研制進度上一拖再拖，導(dǎo)致成本飛漲。“太空”網(wǎng)站稱，SLS重型火箭最初預(yù)計于2016年底首飛. 但受預(yù)算問題、設(shè)計變更、政治障礙等諸多因素影響，NASA官方宣布的SLS火箭首飛時間就改變了超過16次，一路推遲到2022年。諷刺的是，該火箭去年組裝時曾搭載了10顆微型衛(wèi)星，預(yù)計跟隨“阿爾忒彌斯1號”任務(wù)一同升空，但研究人員沒有想到的是，因為種種原因，發(fā)射計劃推遲了近一年，部分微型衛(wèi)星的電池電量已經(jīng)耗盡，面臨還未上天就報廢的尷尬處境。
“太空”網(wǎng)站稱，NASA檢察長辦公室于2021年11月發(fā)布的報告顯示，SLS火箭的研制和建造費用一路飛漲，最初開發(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360億美元，這還不算每次發(fā)射的41億美元額外費用。該報告嚴(yán)厲批評“SLS發(fā)射成本過于昂貴，不可持續(xù)”。
怎么個“不可持續(xù)”？按照航天界的常規(guī)做法，載人飛船和火箭需要經(jīng)過多次測試后才開始搭載航天員，畢竟人命關(guān)天啊。即便在當(dāng)年美蘇航天競爭如此激烈的背景下，“土星五號”重型火箭仍進行了多次無人發(fā)射之后，才搭載載人飛船。而SLS火箭明明還有隱患沒有徹底解決，但NASA仍堅持它在“阿爾忒彌斯2號”任務(wù)、即第二次發(fā)射時就要攜帶4名航天員升空——除了NASA冠冕堂皇說的“SLS火箭技術(shù)很成熟，現(xiàn)代設(shè)計能保證火箭可靠性”之外，也與實在沒有多余經(jīng)費有關(guān)：庫存的RS-25主發(fā)動機只夠建造4枚SLS火箭，對應(yīng)“阿爾忒彌斯”1-4號任務(wù)，當(dāng)真是一點余量都沒有。
要問“阿爾忒彌斯4號”任務(wù)之后怎么辦？現(xiàn)在NASA也不知道……
美國媒體關(guān)于為何SLS火箭研制進度如此緩慢的討論很多。普遍觀點認(rèn)為，這與NASA和美國傳統(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)變更以及美國航天配套產(chǎn)業(yè)的衰落等因素都有關(guān)系。
可美國重返月球計劃面臨的問題還遠(yuǎn)不只限于SLS火箭。
完整的“阿爾忒彌斯”計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)、“門戶”月球軌道空間站和“阿爾忒彌斯大本營”月球基地。目前來看，除了探索地面系統(tǒng)沒有大的問題外，其他部分都有很大的不確定性。
但在美國國內(nèi)政治與輿論壓力下，NASA只能繼續(xù)推進這個問題多多的重返月球計劃。不顧科學(xué)規(guī)律、屈服于政治壓力之下，或許就是該計劃步履維艱的根本原因吧。
美國重返月球計劃的第一步——“阿爾忒彌斯1號”無人環(huán)繞月球任務(wù)29日由于太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）火箭故障而被迫推遲。對于熟悉航天前沿的人來說，這倒并不奇怪——因為該火箭乃至重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃一再拖延都已經(jīng)是常態(tài)。
只是無數(shù)人都在問：美國早在50多年前就能將航天員送上月球，可如今怎么如此困難呢？難道當(dāng)真是陰謀論說的，美國當(dāng)年登月是造假？
當(dāng)然，對于后一個問題，包括中國在內(nèi)的全球航天專家都給出肯定的答案：美國當(dāng)年的登月計劃是真實的。但對于為什么美國現(xiàn)在要再度登月卻如此之難，那就見仁見智了。
首先，讓我們看看這次的問題出在哪里。
在29日的發(fā)射準(zhǔn)備過程中，SLS火箭就一路不順。最初是由于天氣原因，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)定時間晚了近兩小時。由于發(fā)射窗口限制，這迫使NASA發(fā)射準(zhǔn)備團隊被迫通過緊張加速作業(yè)以彌補損失的時間。
可正所謂欲速則不達，在燃料加注過程中，又出現(xiàn)液氫泄露問題而一度叫停。最終NASA通過簡單的“終止后重啟”燃料加注程序后得到臨時解決。
但此后NASA又發(fā)現(xiàn)，SLS火箭一臺主發(fā)動機出現(xiàn)故障。根據(jù)設(shè)計，4臺發(fā)動機需要預(yù)先冷卻到預(yù)定溫度，但其中3號發(fā)動機始終無法達到發(fā)射允許的溫度。在經(jīng)過的緊張搶修無果后，NASA在最后幾分鐘取消了發(fā)射。
盡管NASA表示在9月2日和5日還有兩次發(fā)射機會，但分析人士普遍認(rèn)為，屆時能否解決這些問題仍然懸而未決。美國航天觀察家埃里克·伯杰表示，NASA事實上從來沒有徹底解決SLS火箭的技術(shù)問題。從今年4月開始，NASA先后進行了4次“濕彩排”測試。所謂“濕彩排”，是指SLS火箭演練從加注燃料到發(fā)動機點火前10秒的全過程，以檢查是否有隱患存在。但這4次測試都提前結(jié)束，最接近成功的第四次，也不過執(zhí)行到發(fā)射前29秒。
更多細(xì)節(jié)顯示，由于“濕彩排”測試屢次因為發(fā)生故障被打斷，NASA為了檢測發(fā)射流程的后半部分是否有問題而采取了“作弊”手段。在第四次“濕彩排”測試時就出現(xiàn)密封泄漏，但為了完成測試，NASA選擇通過電腦程序屏蔽這個問題、繼續(xù)后續(xù)測試，結(jié)果跳過了檢測發(fā)動機冷卻的步驟。埃里克表示，“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)射推遲的問題”。此外，在發(fā)射中出現(xiàn)的泄露問題早在“濕彩排”測試時就已經(jīng)多次出現(xiàn)，證明NASA并未能徹底消除這個隱患。
由于SLS火箭這次遭遇的發(fā)動機故障問題是首次出現(xiàn)，NASA能否在短短幾天內(nèi)將其解決尚不得而知。如果該火箭無法在9月5日之前完成發(fā)射，就需要返回裝配大樓進行額外工作，這意味著該火箭再次發(fā)射推遲到10月中旬之后。
搞明白了這次發(fā)射的故障所在，但更多問題又浮出水面——NASA明知SLS火箭尚未完成完整的“濕彩排”測試，為什么要冒著巨大的技術(shù)風(fēng)險急著發(fā)射？
原因很簡單——SLS火箭的進度已經(jīng)嚴(yán)重滯后。該火箭的研制背景要追溯到2005年美國布什政府提出雄心勃勃的“星座”計劃。當(dāng)時NASA準(zhǔn)備用全新研制“戰(zhàn)神”系列火箭將“獵戶座”飛船送往國際空間站、月球，最終到達火星。但2010年奧巴馬政府以經(jīng)費不足、進度遲緩和目標(biāo)不明確等理由宣布“星座”計劃下馬。為維系美國的載人航天能力，NASA于2011年確認(rèn)繼續(xù)研制“獵戶座”飛船，并用SLS火箭執(zhí)行運送任務(wù)。
因此身為“備胎”的SLS火箭從一開始就大量采用航天飛機的成熟技術(shù)。例如它使用的RS-25主發(fā)動機，就來自于之前建造航天飛機的剩余庫存——也有說法認(rèn)為，正是因為這些發(fā)動機在庫房中存放時間過長，可能導(dǎo)致部分零件失效、反而增加了風(fēng)險。它的兩個固體火箭助推器，也是航天飛機助推器的改進放大版。SLS火箭的燃料罐與航天飛機的外部儲罐直徑相同，只是長度更長。
按道理說，采用如此多成熟技術(shù)的SLS火箭，在設(shè)計思路也放棄了航天飛機的部分可重復(fù)使用方案，采用了保守的一次性火箭方案，研制進度應(yīng)該非常順利。但事實上卻恰恰相反，SLS火箭在研制進度上一拖再拖，導(dǎo)致成本飛漲。“太空”網(wǎng)站稱，SLS重型火箭最初預(yù)計于2016年底首飛. 但受預(yù)算問題、設(shè)計變更、政治障礙等諸多因素影響，NASA官方宣布的SLS火箭首飛時間就改變了超過16次，一路推遲到2022年。諷刺的是，該火箭去年組裝時曾搭載了10顆微型衛(wèi)星，預(yù)計跟隨“阿爾忒彌斯1號”任務(wù)一同升空，但研究人員沒有想到的是，因為種種原因，發(fā)射計劃推遲了近一年，部分微型衛(wèi)星的電池電量已經(jīng)耗盡，面臨還未上天就報廢的尷尬處境。
“太空”網(wǎng)站稱，NASA檢察長辦公室于2021年11月發(fā)布的報告顯示，SLS火箭的研制和建造費用一路飛漲，最初開發(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360億美元，這還不算每次發(fā)射的41億美元額外費用。該報告嚴(yán)厲批評“SLS發(fā)射成本過于昂貴，不可持續(xù)”。
怎么個“不可持續(xù)”？按照航天界的常規(guī)做法，載人飛船和火箭需要經(jīng)過多次測試后才開始搭載航天員，畢竟人命關(guān)天啊。即便在當(dāng)年美蘇航天競爭如此激烈的背景下，“土星五號”重型火箭仍進行了多次無人發(fā)射之后，才搭載載人飛船。而SLS火箭明明還有隱患沒有徹底解決，但NASA仍堅持它在“阿爾忒彌斯2號”任務(wù)、即第二次發(fā)射時就要攜帶4名航天員升空——除了NASA冠冕堂皇說的“SLS火箭技術(shù)很成熟，現(xiàn)代設(shè)計能保證火箭可靠性”之外，也與實在沒有多余經(jīng)費有關(guān)：庫存的RS-25主發(fā)動機只夠建造4枚SLS火箭，對應(yīng)“阿爾忒彌斯”1-4號任務(wù)，當(dāng)真是一點余量都沒有。
要問“阿爾忒彌斯4號”任務(wù)之后怎么辦？現(xiàn)在NASA也不知道……
美國媒體關(guān)于為何SLS火箭研制進度如此緩慢的討論很多。普遍觀點認(rèn)為，這與NASA和美國傳統(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)變更以及美國航天配套產(chǎn)業(yè)的衰落等因素都有關(guān)系。
可美國重返月球計劃面臨的問題還遠(yuǎn)不只限于SLS火箭。
完整的“阿爾忒彌斯”計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)、“門戶”月球軌道空間站和“阿爾忒彌斯大本營”月球基地。目前來看，除了探索地面系統(tǒng)沒有大的問題外，其他部分都有很大的不確定性。
但在美國國內(nèi)政治與輿論壓力下，NASA只能繼續(xù)推進這個問題多多的重返月球計劃。不顧科學(xué)規(guī)律、屈服于政治壓力之下，或許就是該計劃步履維艱的根本原因吧。
