明明半個(gè)世紀(jì)前人類(lèi)就已經(jīng)登月了…
為什么NASA打著“重返月球”的旗號(hào)折騰了這么老長(zhǎng)時(shí)間，最新進(jìn)展還只是帶著假人繞月飛行？
北京時(shí)間今晚8點(diǎn)，承載著阿耳忒彌斯計(jì)劃的SLS火箭，將在肯尼迪航天中心發(fā)射升空，整個(gè)飛行旅程為期42天。
一旦發(fā)射成功，就意味著阿波羅時(shí)代之后，NASA再度重啟登月計(jì)劃，預(yù)計(jì)在2025年完成登月。
當(dāng)然，前提是在理想的情況下。
畢竟在此之前，光是SLS就推遲了至少16次。
據(jù)NASA前副局長(zhǎng)透露，即使屢次延期且追加預(yù)算，也未必能如期登月。
53年前就已經(jīng)完成的事情，為何現(xiàn)在還要做得這么費(fèi)勁？
阿耳忒彌斯計(jì)劃Artemis，2017年正式發(fā)布，計(jì)劃在2024年完成載人繞月，最終目標(biāo)是在2028年前在月球表面建立永久基地，為登陸火星和更深層次的深空探測(cè)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。
本次任務(wù)“無(wú)人繞月飛行”正是該計(jì)劃中的第一步Artemis 1 ，由SLS重型火箭Block 1與獵戶座飛船合作執(zhí)行。
△圖源：NASA
表面看上去，從正式發(fā)布到第一個(gè)任務(wù)實(shí)施，中間不過(guò)五年。但實(shí)際上，背后的設(shè)備部署早在十幾年前就已經(jīng)開(kāi)始。
獵戶座飛船是從2006年就開(kāi)始研發(fā)了。當(dāng)時(shí)它還是“星座計(jì)劃”的一部分，不過(guò)這個(gè)計(jì)劃由于預(yù)算超支、進(jìn)度落后等原因在2010年取消了，又在2011年重啟研發(fā)。
另一個(gè)主角SLS火箭，更是因故推遲了至少16次，比原來(lái)的6年時(shí)間表增加了5年多。
要知道，當(dāng)年土星五號(hào)從紙面設(shè)計(jì)到飛行僅用了6年時(shí)間……
如此大費(fèi)周章重新設(shè)計(jì)大火箭，為什么不直接采用當(dāng)年的原型圖紙？或者在原有基礎(chǔ)上修改呢？
因?yàn)橥列?號(hào)的圖紙丟了。
NASA官方之前特意回應(yīng)過(guò)這個(gè)傳聞，表示圖紙沒(méi)丟，但是復(fù)刻一個(gè)土星5號(hào)出來(lái)意義不大。
因?yàn)楫?dāng)年土星5號(hào)成千上萬(wàn)的零件已經(jīng)不再生產(chǎn)了，如果要重新找到上世紀(jì)60年代那些硬件設(shè)備廠商……可能還不如重新設(shè)計(jì)火箭。
而且土星5號(hào)當(dāng)時(shí)的控制中心，是基于傳統(tǒng)的大型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的。
它的內(nèi)存模塊總?cè)萘恐挥?6k字節(jié)，卻重達(dá)32.9公斤，主機(jī)頻率只有2MHz，和現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)完全無(wú)法相提并論。
也就是說(shuō)技術(shù)工藝早就過(guò)時(shí)了。
太空艙方面，獵戶座需要搭載的計(jì)算機(jī)也要更為先進(jìn)。
與阿波羅太空艙的單計(jì)算系統(tǒng)相比，獵戶座擁有4個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，計(jì)算運(yùn)行速度可以提升20000倍，內(nèi)存增加了128000倍。
種種原因來(lái)看，如果拿著當(dāng)年的圖紙復(fù)刻，都是一件事倍功半的事情，并且還要投入更多錢(qián)。
上世紀(jì)60年代，土星5號(hào)的研發(fā)成本約為62億美元，相當(dāng)于現(xiàn)在的518億美元。
但是SLS的研發(fā)成本控制在了230億美元，還不到土星5號(hào)的一半。
加上目前NASA的發(fā)射臺(tái)和運(yùn)載火箭裝配車(chē)間，已經(jīng)改造成建航天飛機(jī)之用。
這意味著按照原來(lái)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的話，發(fā)射臺(tái)也要改造，又是一筆費(fèi)用。
值得一提的是，錢(qián)的問(wèn)題也是NASA二次登月計(jì)劃中，常常被提到的一個(gè)因素。
當(dāng)年美國(guó)登月，可以說(shuō)是“大力出奇跡”，一口氣花了250億美元，當(dāng)時(shí)美國(guó)的GDP還是7000億美元水平。
現(xiàn)在，NASA每年的經(jīng)費(fèi)也是大約250億美元，但美國(guó)的GDP已經(jīng)達(dá)到23萬(wàn)億了。
顯然現(xiàn)在的NASA手頭有點(diǎn)緊。
與此同時(shí)，SLS火箭項(xiàng)目也并不省錢(qián)。不能像SpaceX那樣回收利用，發(fā)射成本也更高。
一次發(fā)射需要大約41億美元，土星5號(hào)大約只需要14.9億美元。
此外，當(dāng)年燒了這么一大筆錢(qián)上月球后，帶來(lái)的有價(jià)值發(fā)現(xiàn)其實(shí)并不多。
這也引起了美國(guó)民間、政界的許多爭(zhēng)論：
登月的意義真的有那么大嗎？
隨著“阿爾忒彌斯”計(jì)劃啟動(dòng)，這方面的質(zhì)疑更加直接：
明明50年前已經(jīng)登月成功了，為什么還要再折騰一次？
尤其是盡管半個(gè)世紀(jì)過(guò)去，人類(lèi)想要登月仍舊需要做非常充足的前期準(zhǔn)備，這背后要燒掉的資金可能會(huì)高達(dá)上千億美元。
對(duì)此，NASA負(fù)責(zé)人比爾·納爾遜在新聞發(fā)布會(huì)上給出了幾點(diǎn)原因。
一方面，這次登月任務(wù)要做的事更多。
它將實(shí)現(xiàn)宇航員在深空生活和工作，將完成一系列科學(xué)探索實(shí)驗(yàn)，并計(jì)劃在月球表面建造永久基地。
NASA方面表示，他們希望能將一些科學(xué)儀器、有效載荷送往月球，“以此激勵(lì)學(xué)生參與到科學(xué)探索工程中”。
不難看出，NASA希望通過(guò)再次登月，發(fā)現(xiàn)月球上更多奧秘。
實(shí)際上，在月球南極隕石坑下發(fā)現(xiàn)水痕跡后，人類(lèi)探索月球的熱情和價(jià)值都變得更高了。
有水資源就意味著，宇航員在月球上需要的飲用水和氧氣、火箭燃料需要的氧氣和氫氣，都有了解決的希望。
這使得月球?qū)⒂锌赡艹蔀橐粋€(gè)“太空補(bǔ)給站”。
而且也就意味著，阿爾忒彌斯計(jì)劃要比阿波羅計(jì)劃飛更遠(yuǎn)。雖然月球是阿波羅宇宙飛船的最后一站，但它是獵戶座飛船的第一站，它最終將越過(guò)月球到達(dá)火星。
在NASA 2024年的機(jī)器人登月計(jì)劃中，降落點(diǎn)就設(shè)在了月球南極附近。
并且月球的荒涼也能為科研提供幫助，月表古老的巖石有助于科學(xué)家研究太陽(yáng)系的起源和形成。
另一方面，其他國(guó)家相繼開(kāi)啟登月任務(wù)也給NASA帶來(lái)了壓力。
負(fù)責(zé)人納爾遜提到，中國(guó)近年來(lái)已經(jīng)3次成功將機(jī)器人送上月球完成探測(cè)任務(wù)，印度、以色列、韓國(guó)也在積極登月，盡管都失敗了。
中國(guó)計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)載人登月，確實(shí)也是“阿爾忒彌斯”計(jì)劃前進(jìn)的動(dòng)力之一。
就在最近，探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳仁偉透露，我國(guó)探月工程四期已經(jīng)過(guò)多年論證，已于2021年正式立項(xiàng)，進(jìn)入實(shí)施階段?！澳壳把兄乒ぷ鬟M(jìn)展順利?！?/p>
按照計(jì)劃，探月工程四期的主要目標(biāo)也在月球南極，將開(kāi)展一系列科學(xué)探測(cè)，建立起月球科研站的基本型。
后續(xù)將分3次任務(wù)實(shí)施，分別是嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)，計(jì)劃在2030年之前完成。
最后，再回到今晚即將發(fā)射的Artemis 1任務(wù)，由SLS和獵戶座飛船合作執(zhí)行。
SLS重型火箭第一節(jié)由核心級(jí)（四個(gè)RS-25D發(fā)動(dòng)機(jī)，目前世界最大階段燃燒液體氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)）和兩個(gè)航天飛機(jī)固體助推器組成，起飛時(shí)最大推力可達(dá)到39.1MN（兆牛頓）。
這比當(dāng)年阿波羅計(jì)劃的土星5號(hào)推力34.5MN，還高出15%。
僅憑推力，SLS也被NASA稱(chēng)為史上最強(qiáng)大火箭，也是目前唯一可以進(jìn)入深空的載人火箭。
成功發(fā)射后，飛行至距地球表面3700公里高度時(shí)，獵戶座飛船將與火箭1級(jí)箭體分離，點(diǎn)燃推進(jìn)器，飛向月球。
整個(gè)旅程距離長(zhǎng)達(dá)130萬(wàn)英里（209萬(wàn)公里）、持續(xù)42天3小時(shí)20分鐘，飛船將于10月10日返回地球，落入加利福尼亞州圣迭戈附近太平洋中。
據(jù)介紹，獵戶座此行將載重54.4公斤，包括3個(gè)模擬宇航員的人體模型、史努比玩偶等物品。
△指揮官M(fèi)oonikin Campos模型，圖源：NASA
其中人體模型中，一個(gè)為指揮官M(fèi)oonikin Campos（以阿波羅13號(hào)功臣命名），另外兩名乘客Helga和Zohar，他們將主要負(fù)責(zé)的輻射探測(cè)和測(cè)量，其中一個(gè)背著輻射防護(hù)背心。
參考鏈接:
[1]https://www.washingtonpost.com/technology/2022/08/27/nasa-sls-moon-artemis-human-space/
[2]https://scitechdaily.com/artemis-i-path-to-the-pad-the-most-powerful-rocket-nasa-has-ever-built/
[3]https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E7%99%BC%E5%B0%84%E7%B3%BB%E7%B5%B1
[4]https://www.npr.org/2022/08/28/1119290573/nasa-artemis-i-mission-moon-launch-apollo
[5]https://www.sciencetimes.com/articles/39330/20220812/side-comparison-nasa-s-sls-saturn-v-cost-height-weight.htm
[6]https://spacecenter.org/artemis-i-how-does-artemis-compare-to-apollo/
[7]https://www.nytimes.com/2022/08/28/science/nasa-moon-rocket-launch.html
— 完 —
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