低成本探月接連失敗 實施太空任務必須“不差錢”？

本報記者 付毅飛

最近，印度月船二號探測器在落向月球南極的最後階段突發狀況，與地面失去聯繫，至今“生死未卜”。無獨有偶，今年4月，以色列月球登陸器“創世紀”號，也在距離月面10公里時出現故障，摔到了月球表面，功虧一簣。

這兩次任務的成本都不高。“創世紀”號是目前到達月球最小、造價最低的登陸器，任務花費僅1億美元。月船二號項目成本略高，也不過1.5億美元。這樣的成本與美國航空航天局（NASA）同類項目相差甚遠。

低成本太空任務是不是註定要面臨更大的風險？全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩向科技日報記者表示，節約成本不是不可以，但不能一味追求便宜，應更多從技術創新的角度來實現。

過於強調成本 或增加風險，難獲有價值成果

有報道稱，印度的人工費用很低，其高水平航天工程師每月的工資僅為歐美工程師收入的零頭，這能為他們的航天項目節約不少成本。

但想省更多，就要靠技術了。如果有成熟的火箭、航天器，或者完善的地面基礎設施，就能縮短研發週期，省下一些技術研發和基礎設施建設費用。

印度此前發射過月球探測器和火星探測器，具備一定技術基礎，但技術水平並不很高。

2008年10月，印度發射了該國首個月球探測器月船一號。這台探測器造價約8300萬美元，可以説很便宜了。同時，它的確有些本事。相比我國首個月球探測器嫦娥一號的200公里環月軌道，月船一號直接進入了距月面100公里高度的軌道；其攜帶的相機性能也不錯，獲取了分辨率較高的月球地質圖、月球礦物圖和月球地形圖。為了“少花錢多辦事”，月船一號搭載了6台國外的載荷，超過了載荷總數（11台）的一半，以彌補自身技術的不足。

不過衞星平台的缺陷，導致它未能完成為期2年的工作計劃。2009年7月，月船一號的星體傳感器發生嚴重故障，一度影響到定向導航。8月29日，地面突然與月船一號失去聯繫，多次努力均告失敗，據判斷，探測器的天線已停止工作。雖然NASA於2017年發現月船一號仍在月球軌道上轉悠，但再也無法傳回數據。

2013年11月，印度發射了火星探測器曼加里安號，10個月後，該探測器成功進入火星軌道，使印度成為亞洲第一個、全球第四個成功進行火星探測的國家或組織。

此次火星探測任務的預算只有7300萬美元，比許多好萊塢電影都便宜得多（如《地心引力》預算約1億美元，湯姆⋅克魯斯主演的《明日邊緣》預算達1.78億美元），但其技術含量也很有限。

首先，印度的運載火箭能力不強，其極軌衞星運載火箭的地球同步軌道運載能力只有1噸多，僅為我國長征五號火箭的十分之一。龐之浩説，受火箭運力制約，印度只能拿出“螞蟻啃骨頭的精神”，通過探測器圍繞地球多次變軌，才能飛向火星。

這種比較“原始”的方法，早已不被航天界看好，因為這會消耗探測器大量燃料，直接影響其工作壽命。事實證明，曼加里安號抵達火星後，雖然開展了一些探測，但都是簡單重複前人所為，並未獲取有價值的科學數據。

此次月船二號也是如此。龐之浩説，與我國嫦娥三號、嫦娥四號落月時採用大型可變推力發動機不同，印度不具備這種技術能力，因而使用多台發動機並聯，通過控制發動機工作數量來調整推力。同時其姿控發動機數量較少，備份也不夠。探測器最終墜毀，很可能與發動機在切換時失控有關。

龐之浩認為，印度雖然實施了一些低成本太空任務，但過於強調成本，一方面會增加風險，另一方面也很難獲得有價值的科學成果。如上述工程項目，最終收穫以政治意義為主，也具有一定工程意義，但科學價值極為有限。

論節約的正確方式 錢都花在刀刃上，以創新謀最大效益

2007年9月，日本也發射了首顆繞月探測器——月亮女神一號。與印度的“窮遊”相比，日本走的是“不差錢”路線。月亮女神項目耗資約4億美元，當時被日本稱為“美國阿波羅計劃之後規模最大、最複雜的探月計劃”。

常言道“一分錢一分貨”，重金打造的月亮女神一號技術十分複雜。龐之浩介紹，其由1個主探測器和2個子探測器組成，搭載了15種精密儀器，有些儀器的探測精度能達到以往同類設備的10倍甚至100倍。這使它能以前所未有的精度對月球進行全面觀測，獲得了大量全新而且很有價值的探測數據。

可是，搞航天一定得這麼燒錢嗎？其實低成本航天活動的成功案例並非沒有，我國嫦娥一號任務就是其中一個。

2004年初，中國探月一期工程立項。國務院批給該工程20億元經費，實際花了14億元，其中包括嫦娥一號探測器、火箭的研製，以及2個地面測控站的建設。剩下的6億元被用於研製備份探測器，即嫦娥二號。按照當時的匯率，14億元人民幣相當於1.7億美元左右。

2007年實施的嫦娥一號任務，無論在工程上還是技術上都取得了很大成功。其不僅使我國突破並掌握了大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，也為後續探月及深空探測任務奠定了基礎，在科學上取得了許多重要成果，例如獲得120米分辨率全月球影像圖，探明瞭14種有用元素在月球的含量與分佈等。尤其是我國採用創新思路，憑藉1台CCD相機和1台激光高度計解決月面拍攝難題，獲得了世界首幅三維立體全月圖。

由於嫦娥一號獲得了成功，原本作為其備份的嫦娥二號，成為了探月二期工程的先導星。它不僅在探月成果上更進一步，為後續落月任務探了路，還成功開展了多項拓展試驗。其開展的日地拉格朗日2點探測，以及對圖塔蒂斯小行星的飛越探測，取得了珍貴的科學數據；最後飛至1億公里以外，對我國深空探測能力進行了驗證。

可以看出，雖然中國也注重節約成本，但該花的錢並未盲目節省，而是把每一分錢都花在刀刃上，通過技術創新謀求效益最大化。

如果將中、日、印三國同期發射的月球探測器進行對比，月船一號耗資最少，探測器體積最小、重量最輕，廣泛採用了國際合作方式；月亮女神一號最貴、最大、最重，技術含量最高，與嫦娥一號同為自主研製。從任務完成情況來看，月船一號“提前退場”，而中日月球探測器均超期服役，圓滿完成了任務。

龐之浩表示，所謂節約成本，並不能只看眼前利益，一味求便宜，而要從任務全局考慮算總賬。例如在載人航天領域，我國天宮一號目標飛行器跨越“登場”，直接跳過了國外先發射兩艘飛船驗證交會對接技術的過程。又如貨運飛船，俄羅斯的做法是將聯盟號飛船改成進步號貨運飛船，我國天舟一號貨運飛船則是在“天宮”基礎上改進而成，雖然研製經費較多，但運輸能力比進步號多出將近2倍，後期運營成本可以節省。

綜合來説，無論是火箭、航天器還是人工成本，都不可能無限制的降低，何況還要付出犧牲任務目標的代價。真正有“科技含量”的節約，是花該花的錢，辦更多的事，但這需要以技術創新為基礎。