美国重返月球为何步履维艰

发射又推迟！带病飞行的美国载人火箭，到底做错了什么？

美国重返月球计划的第一步——“阿尔忒弥斯1号”无人环绕月球任务29日由于太空发射系统（SLS）火箭故障而被迫推迟。对于熟悉航天前沿的人来说，这倒并不奇怪——因为该火箭乃至重返月球的“阿尔忒弥斯”计划一再拖延都已经是常态。

只是无数人都在问：美国早在50多年前就能将航天员送上月球，可如今怎么如此困难呢？难道当真是阴谋论说的，美国当年登月是造假？

当然，对于后一个问题，包括中国在内的全球航天专家都给出肯定的答案：美国当年的登月计划是真实的。但对于为什么美国现在要再度登月却如此之难，那就见仁见智了。

首先，让我们看看这次的问题出在哪里。

在29日的发射准备过程中，SLS火箭就一路不顺。最初是由于天气原因，发射架频繁遭到闪电袭击，导致燃料加注作业比预定时间晚了近两小时。由于发射窗口限制，这迫使NASA发射准备团队被迫通过紧张加速作业以弥补损失的时间。

可正所谓欲速则不达，在燃料加注过程中，又出现液氢泄露问题而一度叫停。最终NASA通过简单的“终止后重启”燃料加注程序后得到临时解决。

但此后NASA又发现，SLS火箭一台主发动机出现故障。根据设计，4台发动机需要预先冷却到预定温度，但其中3号发动机始终无法达到发射允许的温度。在经过的紧张抢修无果后，NASA在最后几分钟取消了发射。

尽管NASA表示在9月2日和5日还有两次发射机会，但分析人士普遍认为，届时能否解决这些问题仍然悬而未决。美国航天观察家埃里克·伯杰表示，NASA事实上从来没有彻底解决SLS火箭的技术问题。从今年4月开始，NASA先后进行了4次“湿彩排”测试。所谓“湿彩排”，是指SLS火箭演练从加注燃料到发动机点火前10秒的全过程，以检查是否有隐患存在。但这4次测试都提前结束，最接近成功的第四次，也不过执行到发射前29秒。

更多细节显示，由于“湿彩排”测试屡次因为发生故障被打断，NASA为了检测发射流程的后半部分是否有问题而采取了“作弊”手段。在第四次“湿彩排”测试时就出现密封泄漏，但为了完成测试，NASA选择通过电脑程序屏蔽这个问题、继续后续测试，结果跳过了检测发动机冷却的步骤。埃里克表示，“如果NASA按照流程执行，很可能早已经发现导致29日发射推迟的问题”。此外，在发射中出现的泄露问题早在“湿彩排”测试时就已经多次出现，证明NASA并未能彻底消除这个隐患。

由于SLS火箭这次遭遇的发动机故障问题是首次出现，NASA能否在短短几天内将其解决尚不得而知。如果该火箭无法在9月5日之前完成发射，就需要返回装配大楼进行额外工作，这意味着该火箭再次发射推迟到10月中旬之后。

搞明白了这次发射的故障所在，但更多问题又浮出水面——NASA明知SLS火箭尚未完成完整的“湿彩排”测试，为什么要冒着巨大的技术风险急着发射？

原因很简单——SLS火箭的进度已经严重滞后。该火箭的研制背景要追溯到2005年美国布什政府提出雄心勃勃的“星座”计划。当时NASA准备用全新研制“战神”系列火箭将“猎户座”飞船送往国际空间站、月球，最终到达火星。但2010年奥巴马政府以经费不足、进度迟缓和目标不明确等理由宣布“星座”计划下马。为维系美国的载人航天能力，NASA于2011年确认继续研制“猎户座”飞船，并用SLS火箭执行运送任务。

因此身为“备胎”的SLS火箭从一开始就大量采用航天飞机的成熟技术。例如它使用的RS-25主发动机，就来自于之前建造航天飞机的剩余库存——也有说法认为，正是因为这些发动机在库房中存放时间过长，可能导致部分零件失效、反而增加了风险。它的两个固体火箭助推器，也是航天飞机助推器的改进放大版。SLS火箭的燃料罐与航天飞机的外部储罐直径相同，只是长度更长。

按道理说，采用如此多成熟技术的SLS火箭，在设计思路也放弃了航天飞机的部分可重复使用方案，采用了保守的一次性火箭方案，研制进度应该非常顺利。但事实上却恰恰相反，SLS火箭在研制进度上一拖再拖，导致成本飞涨。“太空”网站称，SLS重型火箭最初预计于2016年底首飞. 但受预算问题、设计变更、政治障碍等诸多因素影响，NASA官方宣布的SLS火箭首飞时间就改变了超过16次，一路推迟到2022年。讽刺的是，该火箭去年组装时曾搭载了10颗微型卫星，预计跟随“阿尔忒弥斯1号”任务一同升空，但研究人员没有想到的是，因为种种原因，发射计划推迟了近一年，部分微型卫星的电池电量已经耗尽，面临还未上天就报废的尴尬处境。

“太空”网站称，NASA检察长办公室于2021年11月发布的报告显示，SLS火箭的研制和建造费用一路飞涨，最初开发预算为100亿美元，但如今仅研发预算就已经高达360亿美元，这还不算每次发射的41亿美元额外费用。该报告严厉批评“SLS发射成本过于昂贵，不可持续”。

怎么个“不可持续”？按照航天界的常规做法，载人飞船和火箭需要经过多次测试后才开始搭载航天员，毕竟人命关天啊。即便在当年美苏航天竞争如此激烈的背景下，“土星五号”重型火箭仍进行了多次无人发射之后，才搭载载人飞船。而SLS火箭明明还有隐患没有彻底解决，但NASA仍坚持它在“阿尔忒弥斯2号”任务、即第二次发射时就要携带4名航天员升空——除了NASA冠冕堂皇说的“SLS火箭技术很成熟，现代设计能保证火箭可靠性”之外，也与实在没有多余经费有关：库存的RS-25主发动机只够建造4枚SLS火箭，对应“阿尔忒弥斯”1-4号任务，当真是一点余量都没有。

要问“阿尔忒弥斯4号”任务之后怎么办？现在NASA也不知道……

美国媒体关于为何SLS火箭研制进度如此缓慢的讨论很多。普遍观点认为，这与NASA和美国传统太空企业缺乏创新、官僚主义严重，白宫太空政策的反复变更以及美国航天配套产业的衰落等因素都有关系。

可美国重返月球计划面临的问题还远不只限于SLS火箭。

完整的“阿尔忒弥斯”计划包括六大组成部分：SLS火箭、“猎户座”载人飞船、探索地面系统、载人登月系统、“门户”月球轨道空间站和“阿尔忒弥斯大本营”月球基地。目前来看，除了探索地面系统没有大的问题外，其他部分都有很大的不确定性。

但在美国国内政治与舆论压力下，NASA只能继续推进这个问题多多的重返月球计划。不顾科学规律、屈服于政治压力之下，或许就是该计划步履维艰的根本原因吧。