距离阿波罗11号成功登月已过去半个多世纪,美国航天局正试图通过阿尔忒弥斯计划重新将宇航员送上月球。然而,这一雄心勃勃的计划却因技术复杂性和政治压力而陷入前所未有的困境。关键问题在于NASA选择依赖SpaceX的星舰系统作为登月载具,但这艘有史以来最大的火箭至今仍处于艰难的测试阶段,其可靠性和时间表都面临严重质疑。
更令人担忧的是,中国正以惊人的速度推进自己的载人登月计划,预计在2030年前实现目标。面对这一竞争压力,美国航天界内部对当前技术路线的争议日益激烈,一些前NASA高级官员甚至公开质疑星舰方案的可行性。
星舰测试屡遭挫折
10 月 11日,Spacex星舰飞船沿着发射塔吊起,堆叠在超重型助推器顶部,为从该公司位于德克萨斯州星际基地的综合体进行第 11 次试飞做准备。(史蒂夫·内修斯/路透社)
SpaceX的星舰系统在过去的测试中暴露出严重的技术问题。在已完成的10次试飞中,有6次出现了戏剧性的故障,包括飞行器爆炸和关键系统失效。最近,一个星舰原型在地面测试中再次发生爆炸,凸显了该系统距离成熟运行还有相当距离。
星舰面临的最大技术挑战是在轨燃料补给。由于飞行器体积庞大且登月任务需要大量燃料,星舰必须在地球轨道上进行多次加油才能完成月球之旅。这一操作从未在任何航天器上成功实施,技术难度极高。
更加复杂的是,不同机构对所需加油次数的估计存在巨大分歧。SpaceX的高管曾估计需要"大约10次左右"的加油航班,但NASA休斯顿约翰逊航天中心的工程师最近估算,单次登月任务可能需要超过40次加油飞行。这一差距反映了对星舰实际性能认知的不确定性。
燃料补给过程还面临另一个技术难题:低温燃料的保存。星舰使用的推进剂必须保持在超低温状态,否则会蒸发流失。在太空中进行燃料转移时的蒸发损失率目前仍是未知数,这直接影响到整个任务的可行性评估。
复杂的任务架构
SpaceX 星际飞船原型机于 2024 年 6 月 6 日从德克萨斯州星际基地发射火箭系统第四次综合试飞,从博卡奇卡海滩发射升空。布兰登·贝尔/盖蒂图片社
相比于阿波罗时代相对简单的"一箭直达"模式,阿尔忒弥斯3号任务的执行方案极其复杂。整个任务需要多个独立系统的完美协调:首先发射作为"加油站"的星舰,然后进行多次燃料补给飞行,同时用SLS火箭发射载有宇航员的猎户座飞船,最后在月球轨道上进行对接和人员转移。
这种多步骤、多系统的架构大大增加了任务失败的风险点。前NASA官员道格·洛弗罗指出,无论需要10次还是40次加油发射,整个过程都必须在短时间内快速完成,以减少燃料损失。任何一个环节出现问题都可能导致整个任务的失败。
NASA选择这一复杂路线的主要原因是希望实现比阿波罗更宏大的目标。该机构计划在月球南极建立永久基地,这需要更大的着陆器来运送更多设备和物资。然而,批评者认为,为了追求长远目标而选择如此复杂的技术路线,可能会在与中国的登月竞赛中处于不利地位。
政治压力与技术现实的冲突
1969 年 7 月 16 日,阿波罗 11 号土星五号火箭与宇航员尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯和巴兹·奥尔德林一起从佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心升空。美国宇航局
NASA当前的困境不仅仅是技术问题,更是政治压力与工程现实之间的深刻矛盾。国会两党议员和科学倡导者都在推动加快登月进度,以确保美国在太空探索领域保持领先地位。行星协会首席执行官比尔·奈警告称,中国很可能在未来五年内实现载人登月,这给美国造成了巨大的竞争压力。
特朗普第一任期内的NASA局长吉姆·布里登斯廷在最近的国会听证会上直言不讳地批评了当前的技术选择。他表示,如果NASA管理层有选择权,他们不会选择这种架构。这一严厉批评反映了NASA内部对星舰方案的深度质疑。
现任代理局长肖恩·达菲对这些批评声音做出了强烈回应,表示要"击败中国人登月"。然而,这种政治表态难掩技术层面的实际困难。NASA航空航天安全咨询委员会成员保罗·希尔在实地考察SpaceX设施后坦言,星舰项目面临"重大挑战",预计会比2027年的目标晚产"数年"。
值得注意的是,星舰方案的选择过程本身也存在争议。前NASA官员透露,该决定是在2021年NASA没有参议院确认领导人的情况下做出的。虽然SpaceX在技术评估和成本控制方面击败了竞争对手,但竞争对手蓝色起源曾就此决定起诉联邦政府,质疑选择过程的公平性。
行业内部的分歧与担忧
2024 年 3 月 13 日,SpaceX 的星际飞船从德克萨斯州布朗斯维尔附近的发射台进行第三次综合试飞,一名男孩在海滩上建造沙堡。切尼·奥尔/路透社
航天行业内部对星舰方案存在明显分歧。支持者认为,SpaceX拥有出色的执行记录,曾在国际空间站商业载人项目中取得巨大成功,展现了将创新理念转化为现实的能力。他们相信,即使面临当前的技术挑战,SpaceX最终能够兑现承诺。
然而,批评者担心,选择星舰可能是基于其未来潜力而非当前能力的决定。在时间紧迫的中美登月竞赛背景下,这种策略可能是有问题的。洛弗罗等前NASA官员认为,从实现首次登月的角度来看,选择星舰"没有多大意义"。
一位艺术家的概念展示了 SpaceX 在月球上的星际飞船载人着陆系统 (HLS)。SpaceX/美国宇航局
更深层的担忧是,航天工业可能还没有完全认识到问题的严重性。洛弗罗形象地比喻说:"我认为我们确实处于发现问题的12步过程中的第一步。"这种表述暗示,对星舰项目风险的认知可能还不够充分。
尽管存在这些争议,目前很少有利益相关者愿意公开建议改变技术路线。参议员特德·克鲁兹等关键政策制定者明确表示,现阶段改变NASA架构会威胁美国在太空领域的领导地位。这种观点反映了政治层面对保持政策连续性的考量,但也可能限制了技术方案的灵活调整。
NASA面临的挑战不仅在于技术实现,还在于如何平衡雄心勃勃的长期目标与迫在眉睫的竞争压力。星舰系统虽然代表着航天技术的未来方向,但其当前的成熟度能否支撑2027年的登月计划仍存在重大疑问。随着测试的继续进行和技术问题的逐步暴露,美国可能需要重新评估其月球战略,在技术现实与政治愿望之间找到新的平衡点。
更新时间:2025-10-19
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