陳藍：美國登月，怎麼不行了？

【文/觀察者網專欄作者 陳藍】

一

2024年1月19日，當地時間早上9時（北京時間5時）左右，在南太平洋島國斐濟南部的天空中，出現了一個亮點。它若隱若現，快速劃過天空，不久便消失在藍天裏。

其實它並不是來自天外的隕石，而是一個從38萬公里外返回的人造航天器。它本該在月球着陸，但無奈它的宿命卻是返回地球、燒燬在大氣層內。

十多天前的1月8日，跳票多年的美國“火神”火箭終於發射成功，成為繼中國藍箭航天“朱雀二號”後第二款液氧甲烷火箭。它搭載了由商業航天公司Astrobotic研製的“遊隼號”（Peregrine）無人月球登陸器，將對月球中緯度着陸點進行實地探測，為美國的載人登月計劃收集數據、積累經驗。

“遊隼號”登陸月面效果圖（圖源：Astrobotic）

但器箭分離三小時後，“遊隼號”便出現太陽能電池板無法穩定指向的問題。分析表明，是推進劑嚴重泄露導致了一系列問題，原定的月面軟着陸任務已無法完成。1月12日，“遊隼號”越過距地球38萬公里的月球軌道，不久後便調頭返回地球。至15日，登陸器泄漏停止，但早已錯過目標，Astrobotic和NASA只能着手製定再入地球大氣層的方案。

“遊隼號”12日軌道示意圖（圖源：Astrobotic）

“遊隼號”不僅是美國52年來第一次月面軟着陸，也是NASA商業月球載荷服務（CLPS）計劃中第一次無人探測器登月行動。作為阿波羅時代落幕後第一個無人月球登陸器，它被寄予了很高的期望，結果卻出師未捷身先死，和12年前NASA的空間站商業補給服務（CRS）和4年前商業乘員服務（CCP）成功前往國際空間站的首次飛行形成了鮮明對照。

NASA希望通過這個商業月球計劃來複制CRS和CCP的成功，僅用“阿爾特彌斯”重返月球計劃大概3%的費用為後者打前站。到目前為止，已經有14家公司獲得了CLPS資格，4家公司（Astrobotic、Intuitive Machines、Draper、Firefly Aerospace）拿到了9次飛行的訂單，為NASA運送多個科學探測載荷到月面，包括月球南極地區。沒想到剛開始就遇到麻煩，首戰即失利。

小任務受挫，大任務也不順。就在“遊隼號”發射的第二天，NASA宣佈了“阿爾特彌斯”登月計劃新的時間表。原定今年下半年發射的“阿爾特彌斯2號”載人繞月飛行推遲到2025年，“阿爾特彌斯3號”登月飛行則推遲到2026年或更晚。這不是第一次推遲。和特朗普當政時的時間表相比，載人登月已經晚了至少兩年。

SLS登月火箭和頂部的“獵户座”飛船（圖源：NASA）

雖然NASA是跳票專業户，但“阿爾特彌斯3號”延遲還真不能讓NASA背鍋，因為登月艙和月面宇航服的任務交給了SpaceX和公理航天兩家商業公司。SpaceX的登月艙直接採用星艦飛船（即第二級）修改而成。星艦火箭的軌道試射到目前為止兩發兩敗，首次載人飛行仍遙遙無期，星艦登月艙還未露面，公理航天負責的宇航服進度也不斷推遲，原定2025年登月的時間表已絕無可能實現。此次推遲也是無奈之舉。

“阿爾特彌斯”計劃月面航天服（圖源：Axiom Space）

美國無人和載人登月兩大計劃齊頭並進，並且都引進了商業航天公司深度參與。原本是希望花小錢辦大事，加快進度，最終能在和中國的登月競賽中勝出，重現帝國輝煌。但讓NASA失望的是，和先前兩個成功的空間站商業計劃相比，兩個月球計劃中，包括SpaceX在內的商業公司表現得都不理想，讓美國重返月球計劃陷入困境。

二

對美國來説，一個殘酷的事實是，從2004年小布什政府提出重返月球的目標至今，20年過去了，美國在月球上連一次無人軟着陸都沒成功過，只能眼巴巴地看着中國不斷髮射探測器着陸、釋放月球車、採樣返回。現在，連印度也走到了美國前面。NASA甚至還提出使用中國的“鵲橋”月球中繼衞星來幫助美國登月。這是從來未出現過的窘境。

那麼，是什麼原因導致了這個結果？

有人認為是NASA的設計思路和技術路線有問題。NASA為了減少風險，採用了儘可能利用現有資源和成熟技術的策略。

比如，SLS登月火箭直接使用了改進的航天飛機固體助推器和軌道器主發動機，性價比極差。又如，星艦衍生的登月艙是個大傢伙，需要十多次發射和在軌推進劑轉移才能送到月面。因為很高，還不得不弄了個奇葩的外掛吊籃式電梯。這麼大的登月艙有必要嗎？是否用力過猛？月軌空間站則一看就是國際空間站縮小版，就是為合作伙伴參與硬塞進來的。

總之，“阿爾特彌斯”計劃不是一個為登月優化的方案，看上去更像是一個東拼西湊的大雜燴，不出問題反而奇怪。

“星艦”登月艙（圖源：SpaceX）

也有人認為過於依賴商業航天就是一個錯誤。NASA因扶植SpaceX成功而過於自信，導致冒進。

商業航天固然能鼓勵創新、降低成本，但月球計劃技術難度高、前人經驗少、資金需求大，完全依賴商業公司風險巨大。SpaceX在空間站補給和人員運輸項目上獲得成功，是因為採用了相對成熟的技術，也給予了足夠的時間，還有一定偶然因素。而“星艦”集大量創新於一體，規模巨大，技術複雜，前所未有。要在短時間內快速迭代到安全載人的成熟度，難度極大、風險極高。

還有人認為這是NASA的資金不足的結果。

無論是採用成熟技術還是依賴商業航天，都是NASA在資金壓力下的無奈之舉。由於美國政府預算削減、NASA官僚主義、攤子太大等原因，NASA的預算一直是捉襟見肘的。在NASA，低效導致項目延遲是家常便飯，延遲提高了成本，造成了超支，吃掉更多預算。這已經是個積重難返的問題。

事實上，上述原因都有一定道理，但又都不盡然。美國重返月球的困境也許是這些因素疊加的結果，但如果我們擴大視野，對美國航天航空業和其他重要行業進行考察，會發現，上面分析的其實也都是表面原因，更有可能是出現了深層的系統性問題，而這更值得關注。

其實“遊隼號”並不是最近一年來美國航天遭受的唯一挫折。在SpaceX不斷提高發射頻率的同時，2023年美國航天發射失敗次數也達到了6次，其中3次是首飛，創數十年來最高記錄。如果不計商業航天公司，2023年NASA和美國傳統承包商只進行了4次航天發射，創歷史新低。NASA已經完全失去了往日的輝煌。

不僅航天，美國的航空工業也不斷出現狀況。

波音737 Max 8的軟件問題剛剛解決，Max 9就發生了飛行中艙門脱落事故，另一型號737擋風玻璃破裂。波音已經15年沒有推出全新客機機型，鑑於大型客機7-8年的研製週期，波音的新機空窗期大概率將持續25年以上。

軍機方面，F-22臨近退役期限，F-35天生不足。B-2養不起，B-21無突破，美國軍機也面臨青黃不接或升級停滯的問題。

如果將視野放到整個美國，你會發現美國的技術神話正在不知不覺地褪色。

福特號航母電磁彈射問題多多，民船生產能力完全喪失。能源落後於中國大陸、芯片落後於台韓。電動汽車特斯拉獨虎苦鬥中國羣狼。更不用提基礎設施建設，加州高鐵爛尾多年、波士頓“大開挖”延期超支驚人、拜登視察橋樑倒塌、得州極寒天氣大停電，等等等等，數不勝數。

美國基礎科學、高等教育和創新能力全球最強毋庸置疑，在軟件、互聯網、人工智能、生物醫學等戰略性行業仍然獨步天下，更不用提金融諮詢等服務性行業。但你有沒有注意到，這些行業更接近於所謂軟產業，對工程和製造能力並無太多要求。事實上，美國不僅製造業在衰落，將科學理論和技術創新轉化為產品的工程化能力也在降低。這恐怕就是返回月球計劃頻頻出現問題的深層原因，也是跨行業的系統性問題。

一旦問題具有普遍性，航天也無法獨善其身。只是因為過去美國航天太強大、太亮眼，早期出現的問題不會被關注。當光環褪去，問題就都冒了出來。其實在1990年代，NASA的系統性問題就初露端倪了。當時X-30、X-33、X-34、X-38等一連串高大上的項目花費了巨資但最後都無疾而終，問題都出在工程實現或預算控制上。

當時美國不少有識之士已經意識到這個問題。也因為如此，才有了大力推進商業航天的動因，以及後來商業航天的成功和SpaceX的橫空出世。但這並沒有解決NASA的問題，反而進一步削弱了它的能力。

有人可能要説，NASA失敗不等於美國航天失敗。SpaceX創新能力極強，“獵鷹”可複用火箭、“星鏈”、“星艦”都取得了巨大成功，馬斯克以一己之力改變了世界航天的格局，怎麼能説美國的航天工程能力在下降？

“星艦”第二次試飛（圖源：SpaceX）

不錯，SpaceX作為商業航天先驅，打破了政府對航天的壟斷，突破傳統、大膽創新，加快了航天技術的發展和人類走向星辰大海的步伐。馬斯克對航天的貢獻怎麼評價都不為過。但我也要説，SpaceX的成功也不等於美國航天的成功，SpaceX的成就並沒有改變美國航天工程能力降低的整體趨勢。

其實這不難理解。行業發展離不開大環境，任何單一企業都無法改變導致大環境變化的內在因素。

還是以馬斯克為例。特斯拉電動車在十年前可以説是一枝獨秀，無論是先進的電池管理系統和自動駕駛軟件，或是簡約的設計理念，都沒有對手。但現在特斯拉似乎失去了原來的勢頭，電池和壓鑄機等關鍵技術開始依賴中國供應鏈，甚至北美工廠的生產管理也需要中國高管參與。除了自動駕駛系統還稍稍領先，中國電動車已經全面趕上甚至超越了它，比如800伏高壓系統、半固態電池、智能座艙和智能底盤等。

這不是特斯拉不努力，或者喪失了創新能力。真正的原因就在於，中國擁有美國無法匹敵的市場規模、完整的汽車供應鏈和豐富的工程經驗，以及龐大工程教育體系培養的源源不斷的人才，再加上長期一貫的政策支持，使得中國車企的工程化能力超過了特斯拉——雖然，他們的創新能力可能還落後於特斯拉。雖然他們大多還是以跟隨戰略為主，但在市場佔有率上對特拉斯有着壓倒性優勢。

商業航天大概率也會走上這條道路。

SpaceX目前發展勢頭依然很猛，但登月艙進度已經拖累了NASA的登月計劃，“星艦”的迭代試飛也充滿不確定因素，入軌時間表已經比2016年計劃發佈時延後很多年。隨着規模的擴大，美國整體工程化能力的降低或多或少也會影響到SpaceX的競爭力。不過由於政治因素，中美商業航天不會出現直接競爭。未來SpaceX能不能繼續引領行業發展，也許十年之後再來判斷更好。

相比之下，中國商業航天已經開始起飛。

“朱雀二號”和“引力一號”一出場便拿下世界第一。今明兩年有數款對標“獵鷹九號”的可複用火箭將進行試飛。對標“星鏈”的星網（可能還有G60）巨型星座即將開始規模化組網發射，將為中國新勢力航天提供充足的需求。國家隊對標星艦的“長征九號”已經預研多年，但民商航天的星艦級火箭也許來得更早！中國採用吸氣式高超音速發動機的空天飛機目前領先美國，有條件先於美國商業化。

挾市場規模、政策穩定性、產業鏈優勢、人才經驗儲備等優勢，中國商業航天十年內整體超越SpaceX不是夢。

美國航天及整體工程能力的降低，可能是一個無法逆轉的趨勢。原因很多，比如服務業尤其是金融業過度發展帶來的泡沫和產業空心化、全球化導致的製造業外遷及產業鏈缺失、選舉政治造成的政策短期化、政治正確形式主義氾濫、低素質移民的大量湧入、工程教育不受重視，等等等等。要改變這些，需要美國做出徹底的變革，但實際上非常困難。不過這已經超出本文討論的範圍，這裏就不展開了。

三

未來十年，中美登月競賽將成為全球關注重點。我們來展望一下。

2024年，美國將繼續發射商業月球載荷服務計劃中的無人登陸器。“星艦”將繼續進行入軌發射。如果成功，將在下半年進行在軌推進劑轉移試驗。中國將發射新的月球中繼衞星 “鵲橋二號”並實施“嫦娥六號”月背取樣返回任務。“鵲橋二號”搭載的兩顆月球通導遙一體化星座試驗小衞星將為未來月球版“星鏈”和“北斗”鋪平道路。

2025年，美國將在9月進行“阿爾特彌斯2號”載人繞月飛行。這個任務除了載人，其他和已完成的“阿爾特彌斯1號”無人繞月任務完全相同，相對容易實現。真正挑戰的是“星艦”登月艙的無人登月測試。它需要至少10次發射，將液氧和甲烷運送到軌道補給站，最後發射登月艙，經在軌補給推進劑後飛往月球，完成登陸後再從月面起飛回到月球軌道。

2026年，如果此前的測試一切順利，美國“阿爾特彌斯3號”載人登月將在9月實施。中國“嫦娥七號”將實施南極登陸，將使用飛越器進入終年不見陽光的洞穴中找水。

2027年，中國“長征十號”火箭將攜帶新一代載人飛船首飛。這很可能是一次類似“阿爾特彌斯1號”的無人繞月飛行。

2028年，按現有計劃美國將發射“阿爾特彌斯4號”，實施第二次載人登月。中國“嫦娥八號”將登陸月球南極，和“嫦娥七號”一起構成月球科研站基本型。

2030年左右，中國將使用兩枚“長征十號”火箭分別發射載人飛船和無人的登月艙，使用月軌交會對接、人員轉移方式實現載人登月。在這之前，至少會有一次完整的無人登月演練，全面驗證火箭、飛船、登月艙和月面航天服的功能和安全性。

“長征十號”火箭

中國新一代飛船和登月艙

不難看出，美國重返月球計劃環節繁多、技術複雜、風險極大，只要一個環節出錯就會導致整個任務的失敗，而中國的方案更為保守穩妥。“星艦”已成為美國重返月球最大的瓶頸。鑑於它目前的進展，美國的登月時間表大概率還會推遲。只要導致美國工程能力下降的根本問題不解決，可能出現的問題就會越來越多。預測誰將贏得登月競賽現在還為之過早。

越來越多的跡象顯示，到這個十年末，中美航天實力對比很可能會出現歷史性逆轉。載人登月競賽的結果應該具有標誌性意義。讓我們拭目以待。

不過，在指出美國存在問題的同時，我們也不能低估美國的強大實力和優勢。

正如前面已經指出的，美國的基礎科學、高等教育和創新能力依然最強，而且這種狀況可能會維持很長一段時間。中國的優勢在於全球最大市場、製造業規模和工程化能力，能將最新的科學突破和技術創新迅速轉化為具有最高性價比和最強競爭力的產品，讓全世界所有人都能享受科技發展的好處。

所以，未來一段時間很有可能出現的情況是：美國負責創新，中國負責工程化和產品化。如果有人非要把它理解成“美國栽樹，中國乘涼”，那也未嘗不可。這是全球資源優化配置的結果，公平合理，是雙贏。全球化是文明發展內在規律所決定的，不會因短期地緣政治動盪而改變。

還是那句話，中美合則兩利、鬥則俱傷，合作是唯一的正確選擇。

最後再説個事。“遊隼號”攜帶了62個裝有名人生物樣本的小容器，其中包括前總統肯尼迪的頭髮。當年，這位意氣風發的年輕總統發出了美國要在十年內登上月球的宣言，八年後美國果真擊敗蘇聯贏得了登月競賽。“遊隼號”本意是向肯尼迪致敬，也希望冀此重現阿波羅登月的榮光。結果呢，樣本非但沒有到達月球，反而陰差陽錯地燒燬在南太平洋上空，令人唏噓。

今天，新的登月競賽已經開始。月球還是那個月球，但美國已經不是那個美國。

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