為趕在中國之前登月，NASA全力押注“星艦”

【文/觀察者網 陳思佳】美國在2017年提出了重返月球的“阿耳忒彌斯”計劃，並在2022年完成了首次無人繞月飛行測試。但由於載人航天器等設備的研製面臨困難，美國“阿耳忒彌斯3號”載人登月任務一再推遲，現在已延期到2027年中期。

隨着中國在2030年前實現載人登月的計劃穩步推進，許多美國政客和媒體感到“焦慮”。近期，許多美國政客頻頻炒作“中美登月競賽”，要求美國國家航空航天局（NASA）“搶在中國之前”完成登月任務。

美國有線電視新聞網（CNN）10月12日發文稱，為了在2027年的期限前完成登月任務，NASA已全力押注美國太空探索技術公司（SpaceX）研製的“星艦”（Starship），將其作為任務的核心。然而，現階段的“星艦”還處於起步階段，許多重要的測試指標都還沒有達成。

9月20日，美國得克薩斯州博卡奇卡“星艦基地”，發射台上的“星艦” IC photo

NASA航空航天安全顧問小組近日表示，“星艦”未來半年的表現將直接影響載人登月艙的進度，如果試飛不樂觀，那麼基於“星艦”第二級研製的載人登月艙可能無法按計劃於2027年投入使用，交付或將推遲數年。

“星艦”即將在美國東部時間13日晚間進行第11次試飛。CNN稱，現在所有人的目光都聚集在SpaceX的巨型火箭上，這次試飛的表現，可能決定美國在所謂“登月競賽”中的成敗。

美國押注SpaceX和“星艦”

NASA規劃的“阿耳忒彌斯3號”任務，要比美國上世紀的登月任務更為複雜。CNN報道稱，根據當前的路線圖，任務將首先發射一艘僅配備基本系統的“星艦”飛船，用作“加油站”。該飛船將停留在軌道上，與後續發射的只裝載推進劑的“星艦”對接，並接收推進劑。

在“加油站”裝滿後，SpaceX將發射一艘可以載人的“星艦”飛船，它被稱為“星艦HLS”，配備支持生命所需的所有系統。“星艦HLS”將與“加油站”對接，加滿推進劑，然後前往月球。

SpaceX的在軌加註推進劑效果圖

與此同時，NASA將發射“太空發射系統”（SLS）火箭，把NASA宇航員乘坐的“獵户座”飛船送入太空。“獵户座”飛船與火箭分離後，將單獨前往月球，然後在繞月軌道上與“星艦”着陸器對接。接着，兩名宇航員將轉移到“星艦HLS”，乘坐該飛船在月球南極着陸。

大約一週後，登陸月球的NASA宇航員將乘坐“星艦HLS”回到月球軌道，再次與“獵户座”飛船對接。“獵户座”將把宇航員送回地球，最終在太平洋上濺落。

“星艦HLS”概念圖 SpaceX

在NASA的計劃中，“星艦”是美國重返月球的核心，但現在“星艦”還沒有完成幾個關鍵的測試目標，包括“星艦”如何在軌加註推進劑。不僅如此，現在沒有人確切知道SpaceX到底需要發射多少飛船進行在軌“加油”，才能為“星艦”提供足夠多的推進劑。

一名SpaceX高管去年估計，可能需要10艘運載推進劑的“星艦”。但一名NASA官員近日透露，可能需要超過40艘“加油”飛船。

“星艦”所需的低温推進劑必須保持在超低温環境下，否則將會蒸發。前NASA官員道格·洛韋羅（Doug Loverro）表示，無論是10次還是40次，這些發射都必須快速進行，以減少蒸發的損失。

“星艦”將在美國東部時間10月13日19時15分（北京時間14日7時15分）執行第11次試飛任務。根據SpaceX發佈的任務簡報，本次試飛基於第10次試飛的結果，將為下一代“超重型”助推器收集數據，對防熱屏進行壓力測試，並演示未來返回發射場所需的機動。

這將是“星艦”第二代設計的最後一次試飛，SpaceX首席執行官馬斯克在社交媒體上稱：“V3應該會在今年年底前建造和測試（可能試飛）。V4着眼於2027年，可能接近150米高和7500噸重。”

為什麼不復制“阿波羅”計劃？

“阿耳忒彌斯3號”任務的複雜規劃，引起許多批評人士的質疑。他們認為，NASA仍有可能執行更加簡單的登月計劃。在上世紀60至70年代的“阿波羅”計劃中，NASA“土星5號”超重型運載火箭已包含載人登月所需的一切，包括載人艙和着陸器。

但CNN指出，出於多種原因，現在NASA已經無法複製“阿波羅”計劃。一方面，太空飛行任務並不是找出既往任務的藍圖就能夠重現，如今美國已經不具備上世紀“阿波羅”計劃所依賴的供應鏈、製造工藝和制度能力。

另一方面，NASA希望通過“阿耳忒彌斯”計劃完成比“阿波羅”計劃更困難的任務，包括將宇航員送往月球南極地區。由於月球南極地形複雜，飛行路徑也需要消耗更多能量，登陸難度更大。但南極地區潛藏的水冰和其他資源有望用於維持月球基地的運作。

前NASA局長比爾·納爾遜稱：“對於我們想要在月球表面進行的研究，特別是在難以到達的地方——南極，需要更大的着陸器。因為物理定律，你無法像‘阿波羅’計劃一樣把一切都帶上去。”

NASA代理局長肖恩·達菲稱，該機構對SpaceX充滿信心，“我認為誠實很重要，如果確實有擔憂，我們會公開。”

萬一賭輸了，怎麼辦？

儘管NASA已全力押注“星艦”，但許多分析人士懷疑，“星艦”未必能按照NASA規劃的日程表投入使用。前NASA官員洛韋羅告訴CNN，他相信SpaceX公司能夠兑現承諾，但該公司不一定能在中國完成載人登月之前讓“星艦”投入使用。

洛韋羅認為，NASA的登月計劃“過於艱難和複雜”，可能還需要十年時間才能實現，“NASA選擇在‘阿耳忒彌斯3號’任務中使用‘星艦’的決定是錯誤的。”

前NASA局長吉姆·布里登斯廷9月也在美國參議院的聽證會上表示：“坦率地説，如果你們是想趕在中國之前登陸月球，這不太現實。”布里登斯廷説，當前美國登月架構脆弱且過度依賴SpaceX，使計劃易受衝擊。

NASA航空航天安全顧問小組成員保羅·希爾（Paul Hill）8月參觀了SpaceX的“星艦”研發設施，他在9月21日舉行的會議上直言，“星艦”時間表面臨重大挑戰。航空航天安全顧問小組預計，“星艦”可能無法按計劃在2027年投入使用，可能會“推遲數年”。

當地時間8月26日，“星艦”第10次試飛 IC photo

CNN稱，NASA將“月球競賽”的成敗全部押在“星艦”上，讓越來越多的美國人感到擔憂，但目前並沒有多少利益攸關方提議改變路線。

對此，一名前NASA官員透露，“星艦”在NASA專家團隊進行的一系列技術審查中脱穎而出。這些審查不僅考察了“星艦”的性能，還評估了成本問題，因為NASA可支配的資金有限。

這名前官員表示，NASA原本希望選出兩家公司來競爭，讓他們分別研製月球着陸器，但NASA的資金不足以實現這一目標。他説：“從NASA的角度看，在那個階段，這並不是一個有爭議的決定。”

美國參議院商務委員會主席、得克薩斯州參議員特德·克魯茲則在9月的聽證會上表示，他認為現在考慮“星艦”的替代方案為時已晚，“現階段，NASA架構的任何劇烈變化，都會對美國在太空領域的領導地位產生威脅。”

中國登月計劃穩步推進

相較於美國喧鬧而混亂的登月計劃，中國的月球探索計劃正在穩步發展，已經進行了多次繞月探測和取樣任務，為在2030年前實現中國人首次登陸月球奠定基礎。

今年4月23日，中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室副主任林西強表示，我國載人登月任務各項研製工作進展順利，長征十號運載火箭、夢舟載人飛船、攬月月面着陸器、望宇登月服、探索載人月球車等正在按計劃開展初樣研製試驗工作，月球遙感衞星已完成立項和競爭擇優，發射場、測控通信、着陸場等地面系統研製建設工作正按計劃有序推進。

據央視新聞報道，6月17日，我國在酒泉衞星發射中心成功組織實施夢舟載人飛船零高度逃逸飛行試驗，標誌着我國載人月球探測工程研製工作取得新的重要突破。這是繼1998年開展神舟載人飛船零高度逃逸飛行試驗後，時隔27年我國再度組織實施此項試驗。

夢舟載人飛船是我國面向後續載人航天任務完全自主研發的新一代載人天地往返運輸飛行器，飛船自身採用模塊化設計，可搭載最多7名航天員，整船性能達到國際先進水平。

夢舟載人飛船未來將成為支撐空間站應用與發展、載人月球探測等任務的核心載人飛行器，此次試驗成功為後續載人月球探測任務奠定了重要技術基礎。

8月6日，攬月月面着陸器着陸起飛綜合驗證試驗在位於河北省懷來縣的地外天體着陸試驗場圓滿完成。

攬月月面着陸器是我國面向首次載人月球探測任務全新研製的地外天體載人下降與上升飛行器，由登月艙和推進艙組成，主要用於環月軌道和月球表面間的航天員運輸，可搭載2名航天員往返，並可攜帶月球車和科學載荷，是航天員登陸月球后的月面生活中心、能源中心及數據中心，能支持開展月面駐留和月面活動。

着陸起飛綜合驗證試驗對月面着陸起飛系統方案、控制方案、觸月關機方案、GNC與推進等分系統間接口匹配性進行系統綜合驗證。試驗的圓滿成功標誌着我國載人月球探測工程研製工作取得新的重要突破。

8月15日，我國在文昌航天發射場成功組織實施長征十號系列運載火箭繫留點火試驗，是我國載人月球探測工程研製工作取得的又一項重要階段性突破。

長征十號系列運載火箭是我國面向載人月球探測任務研製的新一代載人運載火箭，包括長征十號和長征十號甲兩種構型。長征十號為帶助推器的三級火箭，直徑5米，最大高度92.5米，捆綁兩個助推器，將在載人登月任務中承擔夢舟Y載人飛船和攬月月面着陸器發射任務。

此次試驗成功為載人月球探測任務奠定了重要技術基礎。後續，長征十號系列運載火箭將全面應用於載人航天工程任務中，與夢舟載人飛船一起，實現我國載人天地往返運輸系統的更新換代發展。

9月12日，我國在文昌航天發射場成功組織實施長征十號系列運載火箭第二次繫留點火試驗，按計劃完成了全部預定繫留點火試驗。

國家航天局局長單忠德4月24日表示，中國探月工程始終秉持平等互利、和平利用、合作共贏的原則，與國際社會共享發展成果。中國將持續開放月球科研樣品國際申請，我們期待全球科學家獲得更多科學發現，共同拓展人類認知、造福全人類。

本文系觀察者網獨家稿件，未經授權，不得轉載。