文/遲惑

▲不少美國企業(yè)積極投身商業(yè)月球著陸器的研發(fā)，但多數(shù)都是貨運(yùn)飛船

既然要登月，火箭和飛船是必不可少的。

從目前的情況來看，美國似乎不缺少飛船，正在研制的載人飛船就有“獵戶座”“載人龍”和“星際線”這三種。然而“載人龍”和“星際線”并不是為星際航行準(zhǔn)備的，也就是說它們只能飛到距離地球表面三四百公里的高度，在這里地球的電離層能夠?yàn)楹教炱魈峁┫喈?dāng)重要的防輻射保護(hù)。超越這個高度，就必須為載人飛船研制更加厚重的防護(hù)層，防止宇宙射線對航天員的健康造成破壞。從目前來看，只有獵戶座飛船可以滿足這樣的條件。

相對于登月飛船研制的進(jìn)度來說，發(fā)射飛船的運(yùn)載火箭相對來說還比較靠譜。

奔月要靠“獵戶座”

馬斯克雖然把“載人龍”說成火星去得、月球去得，但說到和做到的距離還是挺遠(yuǎn)的。“載人龍”返回地球之后，在測試中爆炸，故障的原因至今沒有公布。看來它距離能夠載人還有相當(dāng)?shù)木嚯x，至于登月那就離得更遠(yuǎn)了。相比之下出身于傳統(tǒng)航天企業(yè)之手的“獵戶座”表現(xiàn)還算穩(wěn)健，就是進(jìn)度實(shí)在太慢了。在它真正執(zhí)行月球任務(wù)之前，無論如何也要進(jìn)行哪怕是一次環(huán)繞月球的載人飛行。從理論上來講，應(yīng)該是兩次：一次發(fā)現(xiàn)問題，一次驗(yàn)證解決問題的措施，第三次才能夠正式飛往月球。

而真正落到月球表面的并不是“獵戶座”。洛克希德·馬丁公司又在“獵戶座”基礎(chǔ)上提出了一種登月飛船，它實(shí)際上比“獵戶座”的結(jié)構(gòu)要簡單一些，因?yàn)樵虑蛏蠜]有大氣層，所以就去掉了整個熱防護(hù)系統(tǒng)和降落傘。

▲獵戶座飛船用SLS火箭發(fā)射，必須研制逃逸塔

▲“載人龍”的逃逸試驗(yàn)，注意它的逃逸發(fā)動機(jī)裝在側(cè)面，和“獵戶座”完全不同

這個設(shè)計看上去還是靠譜的，但現(xiàn)在的問題依然是時間不夠用。按照美國宇航局的設(shè)想，獵戶座飛船的第一次載人飛行安排在2022年。即使按照阿波羅工程期間那種大干快上的速度，從第一次載人飛行到真正的登月飛行也要經(jīng)過五六年的時間。而且在“獵戶座”基礎(chǔ)上改造月球著陸飛船，很大程度是要進(jìn)行重新設(shè)計的，等于是一個新型號。一個完全沒有飛行過的新型號，要直接拿去登月，就算特朗普有這個膽量，洛克希德·馬丁公司都不會有這個膽量。

從理論上講，美國應(yīng)該不缺登月飛船的研制能力，除了洛克希德·馬丁公司以外，杰夫·貝索斯也推出了自己的登月飛船。但是搞過航天工程的人們都知道，從杰夫·貝索斯的模型到真正能夠飛到月球上的那個東西，還有很遠(yuǎn)的距離。按照現(xiàn)在的投入強(qiáng)度貝索斯到2030年能不能把登月艙造出來都是很成問題的。所以最現(xiàn)實(shí)的選擇還是洛克希德·馬丁公司，至少它在獵戶座飛船上已經(jīng)做了十幾年的工作。然而對洛克希德·馬丁公司來說事情也不輕松，這種登月飛船無論如何也要進(jìn)行哪怕一次不載人的月球表面的著陸和起飛實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)?zāi)呐虏唤?jīng)過地月軌道空間站也可以，但是無論如何也要在2022年之前完成。因?yàn)橐舫鰰r間來進(jìn)行設(shè)計和工藝的完善與修改。航天發(fā)展的歷史已經(jīng)證明不可能存在哪一種飛船設(shè)計出來就達(dá)到完美狀態(tài)的可能性，連汽車都不可能。

如果在2022年進(jìn)行1～2次飛行改進(jìn)之后，2023年再飛行1～2次，那么2024年登月的可能性還是存在的。要知道阿波羅飛船在真正登月之前進(jìn)行了10次實(shí)驗(yàn)飛行，即使在今天大型工程管理的經(jīng)驗(yàn)比從前更加豐富，模式更加成熟，少于5次的可能性也是不存在的。不做反復(fù)的設(shè)計迭代，貿(mào)然讓不成熟的飛船載著航天員飛往月球，很可能會像以色列的“創(chuàng)世紀(jì)號”那樣莫名其妙地墜毀。

現(xiàn)在的問題是這艘登月飛船一次都沒有飛過，連樣機(jī)都沒有造出來。難道不能用獵戶座飛船直接登月嗎？理論上或許是可以的，不就是一個防熱系統(tǒng)的成分問題嗎？既然在月球上沒有大氣層，那么帶著防熱層降下去似乎也不影響什么。然而我們知道這個防熱層的質(zhì)量是不小的，至少達(dá)到了一噸以上的水平。這部分多余出來的質(zhì)量在向月球降落的時候要消耗燃料，從月球重新起飛的時候還要消耗燃料。而且為了把這么重的飛船降下去升起來，還要配備更大推力的發(fā)動機(jī)。燃料值多少錢是小問題，真正的大問題是火箭有沒有這樣大的運(yùn)載能力。

▲“載人龍”的輻射防護(hù)系統(tǒng)不適合進(jìn)入深空

月球著陸器再想轍

然而美國宇航局的膽子卻大得很。就在5月17日，特朗普宣布為美國宇航局提供額外16億美元之后，美國宇航局立刻從其中抽出10億美元，發(fā)布了一項征集令，要求11家公司一起為他提供月球著陸器的設(shè)計方案。

這11家企業(yè)包括阿洛杰特火箭動力公司、藍(lán)色起源公司、波音公司、動力公司、洛克希德·馬丁公司、馬思騰航天系統(tǒng)公司、諾斯羅普-格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司、麥克薩爾公司、軌道超越公司、內(nèi)華達(dá)山脈公司和太空探索技術(shù)公司。

這里需要強(qiáng)調(diào)，麥克薩爾公司就是曾經(jīng)的勞拉空間系統(tǒng)公司，而諾斯洛普-格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司就是曾經(jīng)的軌道科學(xué)ATK公司。

我們從上面這張長長的名單里看到了什么嗎？美國宇航局把全美所有具備航天器制造能力的公司通通動員起來了。

現(xiàn)在我們來看看這些公司具體負(fù)責(zé)哪些項目：

阿洛杰特火箭動力公司，負(fù)責(zé)一項轉(zhuǎn)移飛行器的研制工作。

藍(lán)色起源公司，負(fù)責(zé)一項下降級、一項轉(zhuǎn)移飛行器研究，和一個轉(zhuǎn)移飛行器樣機(jī)制造。

波音公司，負(fù)責(zé)一項下降級研究，兩個下降級樣機(jī)研制，一項轉(zhuǎn)移飛行器研究，一個轉(zhuǎn)移飛行器樣機(jī)研制，一項燃料補(bǔ)加單元研究，一個燃料補(bǔ)加單元樣機(jī)研制。

動力公司，一項下降級研究和五個下降級樣機(jī)研制。

洛·馬公司，一項下降級研究和四個下降級樣機(jī)研制，一項轉(zhuǎn)移飛行器研究和一項燃料補(bǔ)加單元研究。

馬思騰航天系統(tǒng)公司，一個下降級樣機(jī)研制。

諾斯羅普-格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司，一項下降級研究，四個下降級樣機(jī)研制，一項燃料補(bǔ)加單元研究和一個燃料補(bǔ)加單元樣機(jī)研制。

軌道超越公司，兩個燃料補(bǔ)加單元樣機(jī)研制。

內(nèi)華達(dá)山脈公司，一項下降級研究和一個下降級樣機(jī)研制，一項轉(zhuǎn)移飛行器研究，一個轉(zhuǎn)移飛行器樣機(jī)研制，一項燃料補(bǔ)加單元研究。

▲星際線飛船用宇宙神5火箭發(fā)射的想象圖，同樣沒有逃逸塔

▲貝索斯高調(diào)推出的藍(lán)月著陸器是一種貨運(yùn)飛船，不能用來載人

太空探索技術(shù)公司，一項下降級研究。

麥克薩爾公司，一項燃料補(bǔ)加單元研究和一個燃料補(bǔ)加單元樣機(jī)研制。

美國宇航局要求這11家公司在6個月之內(nèi)必須拿出樣機(jī)來，而且研制費(fèi)用的20%要由這些公司自己承擔(dān)。所要求研制的部分，包括下降飛行器、轉(zhuǎn)移飛行器和燃料補(bǔ)充單元。但是我們需要強(qiáng)調(diào)，這只是著陸飛船的一部分而已，真正降落到月面上的那個部分，還需要另開一個項目來招標(biāo)?？瓷先ッ绹詈骄忠阋粋€舉國體制的大會戰(zhàn)，來解決登月飛船的問題。

然而這樣的方案看起來讓人有一種病急亂投醫(yī)的感覺。上述11家公司當(dāng)中，除了洛克希德·馬丁公司和波音公司，沒有任何一家具備研制外星著陸器的經(jīng)驗(yàn)。其中甚至還有一些新成立的創(chuàng)新企業(yè)。不得不說，這些企業(yè)能夠讓一個東西飛起來就不容易了，著陸月球?qū)λ麄儊碇v似乎有點(diǎn)遙遠(yuǎn)。

相信美國宇航局并不是不明白這其中的道理，但在美國做事情也是要講政治的。美國宇航局拿出這樣的熱情和積極性來，很明顯是為了給特朗普一個交代。你不是要在2024年重返月球嗎？那么我就把美國能動用的力量全都調(diào)動起來，讓每一家哪怕是有一絲希望的企業(yè)都參與進(jìn)來。如果這樣還不能保證2024年的時間節(jié)點(diǎn)，那么美國宇航局至少可以說，臣妾真的做不到啊。

不過這點(diǎn)小心思似乎被國會識破了。5月23日，美國眾議院撥款委員會拒絕為美國宇航局提供這些額外的資金，委員會主席、民主黨議員尼塔·羅維稱其為“不合情理的提案”。她雖然沒有充分解釋什么叫“不合情理”，但作為民主黨人，干掉特朗普的提案簡直就是政治正確，而且這16億美元的提案確實(shí)不合情理。獵戶座飛船和SLS火箭一年就要燒掉50多億美元的經(jīng)費(fèi)，區(qū)區(qū)16億美元就想實(shí)現(xiàn)2024年登月？

火箭還算靠點(diǎn)譜

就美國重返月球計劃來說，火箭似乎是整個計劃當(dāng)中情況最好的，因?yàn)槊绹F(xiàn)在有兩種重型火箭可以用來進(jìn)行不載人的飛行實(shí)驗(yàn)，一種是正在研制的超級重型載人火箭太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）。同時，馬斯克宣稱獵鷹重型火箭也可以用于載人飛行。

然而現(xiàn)在的問題是，美國宇航局自己的SLS進(jìn)度緩慢，至今還沒有進(jìn)行哪怕是一次試飛，連第一級的地面點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)都還沒有進(jìn)行。

▲星際線飛船同樣不考慮逃逸塔，而是用自身底部發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)射逃逸

按照美國宇航局原來的計劃，要把第一級的4臺發(fā)動機(jī)先分別試車，然后再組合成第一級到另外一個地點(diǎn)去試車。這兩個實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)位于不同的州。美國宇航局現(xiàn)在想把第一步試驗(yàn)取消，直接用完整的第一級進(jìn)行試車。但是第一個州的參議員卻不干了，他站出來要求美國宇航局說清楚，為什么一定要取消發(fā)動機(jī)單獨(dú)實(shí)驗(yàn)。

難道這位議員對航天科學(xué)有充分的了解嗎？才不是這回事。美國宇航局要進(jìn)行的發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)，需要投入好幾億美元的資金，這會為當(dāng)?shù)貛硐喈?dāng)可觀的采購機(jī)會和工作機(jī)會。這好幾億美元說沒就沒了，他怎么能不站出來說句話呢？

實(shí)際上美國宇航局在這個問題上的處境也是很尷尬的，如果局長布里登斯汀現(xiàn)在承認(rèn)可以取消發(fā)動機(jī)單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，那么之前的計劃就是不合理的，憑什么向國會要這么多錢呢？這對下一個年度的預(yù)算申請是極為不利的。如果按原計劃執(zhí)行，那么半年的時間就耽誤過去了。所以現(xiàn)在就看美國宇航局能不能找到一個折中的方案，既把進(jìn)度提前又不得罪這位議員。

獵鷹重型火箭的情況倒是比SLS要強(qiáng)得多。它已經(jīng)進(jìn)行了兩次成功的發(fā)射，而且價格很便宜。除了還沒有證明自己具備載人能力以外，“獵鷹重型”的進(jìn)度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于SLS。正是因?yàn)檫@樣，美國宇航局內(nèi)外都有人在討論，把獵戶座飛船的早期發(fā)射任務(wù)承包給太空探索技術(shù)公司算了。如果美國宇航局做出了這樣的決定，確實(shí)可以大大加快重返月球的進(jìn)度，但不免被國會罵得狗血噴頭。

不過“獵鷹重型”也并不是立刻就能發(fā)射飛船。要想真正成為載人火箭，除了在各方面可靠性上要做進(jìn)一步提升之外，還必須研制逃逸系統(tǒng)。到目前為止馬斯克還沒有討論過這個問題。在“獵鷹9號”+“載人龍”的組合中，他更傾向于利用“載人龍”自己的反推火箭來實(shí)現(xiàn)發(fā)射逃逸。但獵戶座飛船不是“載人龍”，火箭上的發(fā)射逃逸系統(tǒng)還是不能繞過去的。

馬斯克有一個巨大的優(yōu)勢，那就是他的火箭工廠擁有強(qiáng)大產(chǎn)能。美國宇航局負(fù)責(zé)人此前參觀太空探索技術(shù)公司時，盛贊“地板上堆滿了發(fā)動機(jī)”的場面。因此，如果“獵鷹重型”加入2024重返月球計劃，產(chǎn)能不是問題。

那么，現(xiàn)在的問題是特朗普可以拿得出多少錢來。如果他能夠拿出足夠的經(jīng)費(fèi)來確保飛船相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)射每半年進(jìn)行一次，在2024年之前登月的目標(biāo)或許是可以實(shí)現(xiàn)的。