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NASA再度推遲登月計(jì)劃,另有隱情

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就在川普提名艾薩克曼為NASA新局長(zhǎng)的第二天,現(xiàn)任局長(zhǎng)比爾·納爾遜最新宣布:阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)從原定的2025年9月推遲至2026年4月,阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)從2026年9月推遲至2027年中期。

●最新時(shí)間表


這是繼今年1月推遲之后第二次延期該計(jì)劃。做到了年初年末兩度推遲動(dòng)作。

這次推遲后的時(shí)間表,與去年11月底美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局(GAO)發(fā)布一份阿爾忒彌斯計(jì)劃審計(jì)報(bào)告,給出的結(jié)論基本一致:美國(guó)首次載人登月(阿爾忒彌斯3號(hào))不太可能早于2027年。


●推遲原因

導(dǎo)致這次推遲的主要原因在于,確定阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)隔熱罩性能未達(dá)預(yù)期表現(xiàn)。2022年12月,阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)獵戶座飛船重返地球時(shí),隔熱罩出現(xiàn)「意外的碳燒損」(見(jiàn)上圖▲)。獵戶座飛船隔熱罩使用燒蝕材料,部分燒損是正常現(xiàn)象,但實(shí)際損耗程度遠(yuǎn)超預(yù)期。

NASA公布了這一問(wèn)題的根本原因:熱量積聚在Avcoat材料外層,導(dǎo)致氣體被困在隔熱罩內(nèi)部并導(dǎo)致內(nèi)部壓力增大,從而引發(fā)裂紋和外層材料的不均勻剝落。這種情況發(fā)生在「跳躍返回」階段,也就是飛船多次彈跳進(jìn)出大氣層的過(guò)程中。(注:Avcoat材料是一種用于隔熱罩系統(tǒng)的可燒蝕材料,用來(lái)保護(hù)飛船在再入地球大氣層時(shí)免受極高溫度的損害,具備可燒蝕、耐高溫、輕質(zhì)量等特點(diǎn))

●應(yīng)對(duì)措施

美國(guó)宇航局負(fù)責(zé)月球火星計(jì)劃的副局長(zhǎng)阿米特·克沙特里亞(Amit Kshatriya)解釋說(shuō),阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)會(huì)暫時(shí)使用現(xiàn)有隔熱罩,但通過(guò)調(diào)整飛船重返地球時(shí)的飛行軌道來(lái)減少應(yīng)力。盡管這種方法可能降低著陸精度,但可以避免因更換材料而耗時(shí)更多。

阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)指令長(zhǎng)里德·懷斯曼坦言承認(rèn)「任務(wù)延誤令人痛苦」,但他和另外三名船員(NASA宇航員維克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫,以及加拿大宇航員杰里米·漢森),都認(rèn)為徹底查明問(wèn)題根源更重要。

其實(shí),除了隔熱罩存在問(wèn)題,阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)還得解決生命支持系統(tǒng)、電力系統(tǒng)電池故障斷電等問(wèn)題。


●另有隱情

在這次NASA最新情況通報(bào)會(huì)上,現(xiàn)任局長(zhǎng)納爾遜(▲上圖左一)還是表現(xiàn)出對(duì)阿爾忒彌斯計(jì)劃和NASA未來(lái)持樂(lè)觀態(tài)度。他還透露已經(jīng)致電賈里德·艾薩克曼,邀請(qǐng)這位剛剛被提名的新局長(zhǎng)訪問(wèn)NASA總部。

要知道,被提名局長(zhǎng)需要參議院表決通過(guò)才能在下個(gè)月上任,而且新政府團(tuán)隊(duì)尚未開(kāi)始與現(xiàn)任班底進(jìn)行交接,因此,納爾遜這番操作顯得過(guò)早,過(guò)分熱情,過(guò)于刻意。這位拜登老友和左派政客到底葫蘆里賣的什么藥?

先從觀察家視角來(lái)看,外界對(duì)第二任川普政府是否會(huì)支持阿爾忒彌斯計(jì)劃充滿猜測(cè)。盡管這個(gè)計(jì)劃是川普首個(gè)任期發(fā)起的,但川普及其首要顧問(wèn)馬斯克更熱衷于火星探索。而馬斯克一直批評(píng)NASA百般呵護(hù)的SLS項(xiàng)目,抨擊又燒錢又拖延又不可復(fù)用,跟他的星艦系統(tǒng)根本沒(méi)法比。包括馬斯克、艾薩克曼、博爾登、克魯茲、布隆伯格在內(nèi)的政商名流,今年接連不斷地批評(píng)SLS項(xiàng)目甚至整個(gè)阿爾忒彌斯計(jì)劃。這就是在操刀前輿論造勢(shì)。誰(shuí)都知道,NASA以及整個(gè)美國(guó)政府將在明年初經(jīng)歷重大洗牌。這些人事變動(dòng)意味著目前作出的任何決策都可能被廢止。小到阿爾忒彌斯任務(wù)推遲,大到整個(gè)阿爾忒彌斯計(jì)劃變更,包括SLS火箭和獵戶座飛船,可能都會(huì)被取消。

再?gòu)淖笈烧同F(xiàn)任局長(zhǎng)納爾遜的視角看待這一切,如同大兵壓境,最好主動(dòng)求和示好,以求自保,盡可能保留現(xiàn)有計(jì)劃、預(yù)算、合同——實(shí)則保全背后龐大的既得利益。

于是,現(xiàn)任局長(zhǎng)上演了一出戲:打美國(guó)優(yōu)先牌、打國(guó)際合作牌。

這位左派政客反復(fù)強(qiáng)調(diào):現(xiàn)行阿爾忒彌斯架構(gòu)不會(huì)也不應(yīng)該被取代。目前唯一飛越月球的載人航天器只有SLS火箭+獵戶座飛船的組合。阿爾忒彌斯計(jì)劃是商業(yè)與國(guó)際合作的成果,已有近50個(gè)國(guó)家簽署了《阿爾忒彌斯協(xié)議》。他暗示可能還會(huì)有一個(gè)國(guó)家即將加入?yún)f(xié)議,目前公開(kāi)簽署協(xié)議的國(guó)家數(shù)為49個(gè)。但如果美國(guó)希望趕在中國(guó)之前重返月球,時(shí)間就是關(guān)鍵。中國(guó)已經(jīng)表示將在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月。納爾遜宣稱,阿爾忒彌斯3號(hào)載人登月任務(wù)的新日期,瞄準(zhǔn)2027年中期。他正在安排與建造阿爾忒彌斯關(guān)鍵組件的承包商負(fù)責(zé)人會(huì)面——SpaceX(星艦登月器)、藍(lán)色起源(藍(lán)月球登月器)、波音(SLS)、洛克希德·馬丁(獵戶座)和Axiom Space(登月宇航服)以及提供獵戶座服務(wù)艙的歐洲航天局,反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn):「我們必須在所有合作伙伴之間建立一種共同的緊迫感,搶在中國(guó)之前登月,我認(rèn)為我們有。」


●更多不確定

其實(shí),這副左派政客一臉的義正言辭,并不會(huì)迷惑即將上臺(tái)的保守派,更不會(huì)掩蓋既定事實(shí)。

○SLS項(xiàng)目早已被業(yè)界稱為是美國(guó)航天的巨大浪費(fèi):開(kāi)發(fā)14年耗資超過(guò)320億美元,嚴(yán)重超支60多億美元;至今僅僅發(fā)射1次;每次發(fā)射成本高達(dá)25億美元;每年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用26億美元(2023年起);原計(jì)劃利用航天飛機(jī)部件以降低成本,但SLS卻成了歷史上最昂貴的火箭。

○獵戶座飛船的棘手問(wèn)題同時(shí)突出:隔熱罩出現(xiàn)炭化材料脫落問(wèn)題,導(dǎo)致阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)返回時(shí)多處接近失效,NASA花費(fèi)兩年時(shí)間才公開(kāi)承認(rèn)隔熱罩有問(wèn)題,很多業(yè)界人士認(rèn)為該設(shè)計(jì)不適合載人飛行;飛船生命支持系統(tǒng)電路中,二氧化碳吸收器的電動(dòng)閥門存在設(shè)計(jì)缺陷;逃逸系統(tǒng)中的電池存在斷電隱患;2006-2023年18年獵戶座項(xiàng)目總花費(fèi)高達(dá)294億美元;因關(guān)鍵部件延遲交付、設(shè)計(jì)缺陷、集成測(cè)試問(wèn)題等造成額外費(fèi)用,超支數(shù)十億美元。

○任務(wù)安排不合理:阿爾忒彌斯2號(hào)與阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)類似,只是增加載人繞月,但耗時(shí)41個(gè)月。而阿爾忒彌斯3號(hào)作為首次載人登月任務(wù)更復(fù)雜,卻計(jì)劃僅比阿爾忒彌斯2號(hào)推遲12-18個(gè)月。阿爾忒彌斯2號(hào)與3號(hào)任務(wù)時(shí)間間隔不合理,3號(hào)任務(wù)很可能推遲到2028年甚至更晚。這意味著首次載人登月不再是2026年,而是嚴(yán)重延誤到2028年。從新任NASA局長(zhǎng)角度看,這就是即將卸任的現(xiàn)任局長(zhǎng)挖的坑,埋的雷。

現(xiàn)在該到了新任NASA局長(zhǎng)能否大刀闊斧大干一場(chǎng)的節(jié)骨眼上。

現(xiàn)行阿爾忒彌斯整體方案是:先是SLS火箭+獵戶座飛船+登月版星艦,然后SLS火箭+獵戶座飛船+藍(lán)月球載人登月器。方案復(fù)雜、系統(tǒng)脆弱、預(yù)算過(guò)高、管理繁復(fù),難以持續(xù)性執(zhí)行。

到底是漸進(jìn)式優(yōu)化阿爾忒彌斯系列計(jì)劃(2號(hào)、3號(hào)任務(wù)保持不變,率先保證先載人登月;再?gòu)?號(hào)任務(wù)起全面砍掉SLS+獵戶座),還是一步到位徹底推翻現(xiàn)行方案,全面采用星艦系統(tǒng)作為唯一載人登月方案——這是個(gè)棘手的重大問(wèn)題。

拋開(kāi)政治因素等不談,單從技術(shù)難度考量,也要大大打個(gè)問(wèn)號(hào):星艦是否可能完全取代SLS ?或者整個(gè)阿爾忒彌斯架構(gòu)能被更快實(shí)現(xiàn)的星艦方案取代 ?


作為NASA首選載人登月器,登月版星艦?zāi)壳斑€處于待成熟開(kāi)發(fā)階段。SpaceX星艦團(tuán)隊(duì)必須完成大量復(fù)雜的技術(shù)工作,才能實(shí)現(xiàn)3號(hào)載人登月任務(wù),包括關(guān)鍵技術(shù):星艦原位回收、艦對(duì)艦在軌加油、星艦高頻發(fā)射/回收/對(duì)接、星艦登月演示。而為了實(shí)現(xiàn)3號(hào)載人登月任務(wù),SpaceX采用一套復(fù)雜方案:需要發(fā)射多艘加油星艦,進(jìn)行艦對(duì)艦加油,為登月星艦提供足夠量的推進(jìn)劑。這當(dāng)中存在諸多潛在風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)難關(guān),比如在軌加油技術(shù)難題、推進(jìn)劑蒸發(fā)損耗問(wèn)題、貯存艙燃料沸騰問(wèn)題、短時(shí)間快速連續(xù)發(fā)射加油星艦?zāi)芰Α⑤d人登月器著陸能力……這些問(wèn)題都極具考驗(yàn),而且都需要大量測(cè)試和多次演示,都需要在未來(lái)幾年(最快2025~2026年)遞進(jìn)式完成,絕非易事。一旦實(shí)現(xiàn)就是航天奇跡。


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