作為世界上唯一的登月火箭,土星五號在執行完阿波羅登月和天空實驗室任務后,已經被雪藏50年了,再也沒有重啟過生產線。我在知乎上看到這個問題,于是回答一下。內容如下:
看過各種關于土星五號無法重造的討論,圖紙丟失、生產線丟失、零件無法逆向仿制、甚至各種陰謀論。。。等等原因,都夠了,如果美國真的想重新造出一枚土星五號火箭,肯定是可以的。洛馬波音這些原班人馬(企業)還在,翻翻箱底給你重造生產線,只要錢給夠了,商家們當然會干。
但是實在找不到理由去重造土星五號了,甚至在阿波羅登月計劃確定要結束后,土星五號在天空實驗室計劃時最后一發,然后,就再也找不到理由去發射了。更別說到今天,有啥理由再造?
第一大原因:土星五號功能太過單一
土星五號確實牛,賬面指標無敵。它的總重量約為2970噸,最大直徑10.1米,高度110.6米,近地軌道運力140噸,地月轉移軌道極限運力48.6噸。以中國現役最強火箭長征5號對比而言,長征5號總重量約為867噸,最大直徑5米,高度57米,近地軌道運力25噸,地月轉移軌道運力8噸。相比而言,土星五號確實是巨無霸。
然而,土星五號出現的根本原因,是服務于阿波羅登月的技術方案,即月球軌道集合策略。它是當時人類能做到的極限,綜合考慮了火箭最大運力和交會對接風險而設計的。于是創造出了土星五號這個怪物。也就是說,它基本所有的設計都是圍繞阿波羅轉的,只能用于登月。
馮·布勞恩站在他的得意作品土星5號“前”
一旦不服務于巨大的阿波羅登月飛船,土星五號的運力和尺寸根本用不上。它的確可以用來發射別的載荷,但是還有啥載荷能跟45噸的阿波羅登月飛船比?
當然可以有錢任性,“殺雞用牛刀”,但是一次性竟然是20億美元(換算到今天幣值),值得嗎?
第二大原因:載荷需求變了
登月時代之后,人類的芯片、集成電路等電子產業飛速進步,衛星的尺寸需求也在迅速降低。例如以前拍照用膠卷還要返回地球處理,現在直接ccd電子成像和遙測直傳了,對火箭運力發射的需求降低很多。
聯盟阿波羅計劃,也說明多艙段地球軌道集合方案造空間站很實用(圖源:NASA)
而當時土星五號唯一能找到的新市場是發射大尺寸的空間站艙段,事實上天空實驗室就是它(土星1B)的殼體改造而來的,但事實證明這種魔改幾乎沒啥價值,只會導致整個任務的造價驟然增加且風險急劇增大,遠不如多艙段模塊化空間站來的實惠。天空實驗室在創造了世界最高燒錢速率(價格高時間短)之后,很快下馬了。
當時蘇聯人禮炮系列空間站采用小艙段多接口,已經充分印證了多艙段地球軌道集合方案造空間站的優越性。后來的聯盟阿波羅計劃、和平號、國際空間站、天宮實驗室、天宮空間站,都在印證。
所以土星五號最后的市場也沒了。
第三大原因:替代方案太多
如果是小型載荷,用便宜的德爾塔、泰坦和宇宙神,甚至航天飛機,它不香嗎?
航天飛機和IUS上面級接力送伽利略去木星(圖源:NASA)
而且航天飛機本身也可以理解為一個發射重量2000噸,近地軌道運力100噸的超級火箭,它能做多功能的事情。例如,對于可能需要特征能量值較高的大型深空探測任務,是可以考慮用土星五號火箭,但也可以考慮用航天飛機先運到近地軌道,然后把這個載荷加上一個配套的上面級,相當于從近地軌道二次發射,效果也很好,事實上也多次這樣做過。
至于萬一蘇聯重啟月球探測,土星五號還有可能復活。但后來蘇聯徹底放棄了,在航天飛機時代也再次gg了,這也就意味著全世界幾十年內一個能打的都沒有了,還維持昂貴的土星五號生產線干什么?
時間一晃到今天,即便大型載荷的發射需求又出現了,也沒有必要去用土星五號這種技術方案了。經過這么多年技術的積累,航天飛機的固液組合推進策略已經被證實效果最好,那為啥不用這種方式重造新火箭?事實上,這就是NASA最新的太空發射系統SLS。
甚至液氧煤油發動機技術都被商業航天玩透了,液氧甲烷優勢更大。SpaceX這種私企都造出來獵鷹重型這種火箭,雖然比土星五號還差一等級,但是星艦可完全不差啊。關鍵是,人家說一次發射才千萬美元甚至更低,還能回收復用,為啥不用?此外,藍色起源的新阿姆斯特朗啥的,也對標土星五號和SLS,正在研發中啊。
綜上,土星五號不能復活,是完全合情合理的。就好比是你非要重造密蘇里戰列艦、古斯塔夫巨炮、鼠式坦克一樣,不是不可以,但是在這個時代沒意義的。它們的價值,就是反映出當年歷史的瘋狂,以及做成樂高模型了。
因為,時代變了。
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