“阿尔忒弥斯1号”的进度,随时可能陷入停滞。
02、最强大火箭整装待发
21世纪“新太空竞赛”,被几方拖后腿的“阿尔忒弥斯计划”,似乎难以超越“阿波罗计划”的锋芒。1968—1972年间,美国完成了9次载人登月任务,6次成功着陆,共12位宇航员登陆月球。
20世纪70年代,美国本应扩大载人登月的成果,继续探索火星或无垠的宇宙。不过,这类说法更像是太空爱好者的愿望。对于上世纪七八十年代的美国总统而言,优先考虑的主要是越战、石油危机和别乱花纳税人宝贵的钱。
在太空领域,物理学问题等于经济学问题。伫立于发射台等待升空的庞然大物,90%的质量是燃料,8%的质量是金属外壳,送入太空的东西——人和货物,只占总质量的2%。
也就是说,载人航天的机制是,把人绑在几根带着上千吨燃料和极少量物品的一次性烟花筒上。50年前,每千克货物的成本就超过1万美元。
所以,在“阿波罗计划”1972年12月最后一次载人登月后,整整半个世纪里,人们还是只能看到宇航员在地球上空区区几千米的地方养蚂蚁、翻跟头。21世纪的太空探索,就是如此令20世纪的人大跌眼镜,毕竟70年代的主流想法是,90年代在小行星采矿,2000年探索木星和土星的卫星。
1984年2月7日,美国宇航员布鲁斯·麦克坎德莱斯在太空中实现无绳索行走
也不完全是钱的问题。自2003年以来,美国在伊拉克、阿富汗和其他相关战争中,花费了超过4.79万亿美元。粗略估算,相当于至少40次大规模火星任务的成本,足够在火星上建立永久居住点。
如今的美国需要“阿尔忒弥斯计划”显得“再次伟大”。
“阿尔忒弥斯计划”完全围绕“载人”而设计。“猎户座”飞船,由三部分组成。一是乘员舱,可容纳4名宇航员工作和生活;二是服务舱,内有机组人员的生命支持系统,发动机和燃料储备;三是发射中置系统,出现任何意外,系统可以将乘员舱拉到安全地方。
为了完成载人和重型载荷任务,NASA建造的SLS,得名“世界最强大的火箭”,很多方面都超越了“阿波罗”时代的传奇——土星五号。它包括一个货舱,一个勘探上层级(EUS),一个核心级,两个额外的固体火箭助推器。SLS重达2721吨,其中2358吨是燃料。4台RS-25D发动机,是目前世界最大的阶段燃烧液态氢氧发动机,起飞时最大推力可达39.1MN(兆牛顿),比土星五号的34.5MN高出15%。
“太空发射系统”(Space Launch System)火箭推进器装设完毕,在佛罗里达州的肯尼迪太空中心等待升空(图源:NASA)
据悉,“阿尔忒弥斯1号”的旅程长达209万公里,持续42天。“猎户座”载重54.4千克,内含三个模拟宇航员的人体模型、史努比玩偶等物品。
随“猎户座”进入月球轨道的,还有10颗立方体卫星。去年7月,立方星已经部署在火箭上。发射延迟一年,目前有5颗重新充电。这些立方星携带不同的科研任务,研究微生物、水、氢含量、太阳粒子红外线等不同领域。立方星成本较低,冗余水平也差,故障率相对较高,有几颗没法完成任务,也在意料之中。
03、航天飞机改头换面,月球商业化?
美国重返月球,步履艰难,一个更重要的原因是,试错的成本高昂,几乎“浪费”了三十多年的时间。
随着2011年最后的三架航天飞机退役,美国甚至失去了将人类送上太空的能力——一度要付给俄罗斯8000万美元,才能将一名宇航员送往空间站。
创建于20世纪70年代初的航天飞机项目,计划做出每两周就能运送一次的廉价低轨运载工具。
1969 年4月26日,在休斯顿的载人航天器中心(现为美国宇航局约翰逊航天中心)举行的新闻发布会上,美国宇航局宇航员尤金·塞尔南是阿波罗10号主要机组人员的登月舱飞行员(图源:NASA)
人人都抱怨,火箭太费钱了,他们没意识到,火箭其实就是把货物发往太空的导弹。
NASA就是在美国海军研究实验室和美国陆军弹道导弹局的基础上建立的,后者聘用了被俘的德国导弹专家冯·布劳恩——后来土星五号运载火箭的总设计师。