明明半個(gè)世紀(jì)前人類就已經(jīng)登月了…

為什么 NASA 打著 " 重返月球 " 的旗號(hào)折騰了這么老長(zhǎng)時(shí)間，最新進(jìn)展還只是帶著假人繞月飛行？

北京時(shí)間今晚 8 點(diǎn)，承載著阿耳忒彌斯計(jì)劃的 SLS 火箭，將在肯尼迪航天中心發(fā)射升空，整個(gè)飛行旅程為期 42 天。

一旦發(fā)射成功，就意味著阿波羅時(shí)代之后，NASA再度重啟登月計(jì)劃，預(yù)計(jì)在 2025 年完成登月。

當(dāng)然，前提是在理想的情況下。

畢竟在此之前，光是 SLS 就推遲了至少 16 次。

據(jù) NASA 前副局長(zhǎng)透露，即使屢次延期且追加預(yù)算，也未必能如期登月。

53 年前就已經(jīng)完成的事情，為何現(xiàn)在還要做得這么費(fèi)勁？

阿爾忒彌斯計(jì)劃

阿耳忒彌斯計(jì)劃 Artemis，2017 年正式發(fā)布，計(jì)劃在 2024 年完成載人繞月，最終目標(biāo)是在 2028 年前在月球表面建立永久基地，為登陸火星和更深層次的深空探測(cè)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

本次任務(wù) " 無(wú)人繞月飛行 " 正是該計(jì)劃中的第一步Artemis 1 ，由 SLS 重型火箭 Block 1 與獵戶座飛船合作執(zhí)行。

△圖源：NASA

表面看上去，從正式發(fā)布到第一個(gè)任務(wù)實(shí)施，中間不過(guò)五年。但實(shí)際上，背后的設(shè)備部署早在十幾年前就已經(jīng)開(kāi)始。

獵戶座飛船是從 2006 年就開(kāi)始研發(fā)了。當(dāng)時(shí)它還是 " 星座計(jì)劃 " 的一部分，不過(guò)這個(gè)計(jì)劃由于預(yù)算超支、進(jìn)度落后等原因在 2010 年取消了，又在 2011 年重啟研發(fā)。

另一個(gè)主角SLS 火箭，更是因故推遲了至少 16 次，比原來(lái)的 6 年時(shí)間表增加了 5 年多。

要知道，當(dāng)年土星五號(hào)從紙面設(shè)計(jì)到飛行僅用了 6 年時(shí)間……

如此大費(fèi)周章重新設(shè)計(jì)大火箭，為什么不直接采用當(dāng)年的原型圖紙？或者在原有基礎(chǔ)上修改呢？

為什么不能照搬圖紙？

因?yàn)橥列?5 號(hào)的圖紙丟了。

NASA 官方之前特意回應(yīng)過(guò)這個(gè)傳聞，表示圖紙沒(méi)丟，但是復(fù)刻一個(gè)土星 5 號(hào)出來(lái)意義不大。

因?yàn)楫?dāng)年土星 5 號(hào)成千上萬(wàn)的零件已經(jīng)不再生產(chǎn)了，如果要重新找到上世紀(jì) 60 年代那些硬件設(shè)備廠商……可能還不如重新設(shè)計(jì)火箭。

而且土星 5 號(hào)當(dāng)時(shí)的控制中心，是基于傳統(tǒng)的大型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的。

它的內(nèi)存模塊總?cè)萘恐挥?16k 字節(jié)，卻重達(dá) 32.9 公斤，主機(jī)頻率只有 2MHz，和現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)完全無(wú)法相提并論。

也就是說(shuō)技術(shù)工藝早就過(guò)時(shí)了。

太空艙方面，獵戶座需要搭載的計(jì)算機(jī)也要更為先進(jìn)。

與阿波羅太空艙的單計(jì)算系統(tǒng)相比，獵戶座擁有 4 個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，計(jì)算運(yùn)行速度可以提升20000 倍，內(nèi)存增加了128000 倍。

種種原因來(lái)看，如果拿著當(dāng)年的圖紙復(fù)刻，都是一件事倍功半的事情，并且還要投入更多錢(qián)。

上世紀(jì) 60 年代，土星 5 號(hào)的研發(fā)成本約為 62 億美元，相當(dāng)于現(xiàn)在的518 億美元。

但是 SLS 的研發(fā)成本控制在了230 億美元，還不到土星 5 號(hào)的一半。

加上目前 NASA 的發(fā)射臺(tái)和運(yùn)載火箭裝配車間，已經(jīng)改造成建航天飛機(jī)之用。

這意味著按照原來(lái)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的話，發(fā)射臺(tái)也要改造，又是一筆費(fèi)用。

值得一提的是，錢(qián)的問(wèn)題也是 NASA 二次登月計(jì)劃中，常常被提到的一個(gè)因素。

當(dāng)年美國(guó)登月，可以說(shuō)是 " 大力出奇跡 "，一口氣花了 250 億美元，當(dāng)時(shí)美國(guó)的 GDP 還是7000 億美元水平。

現(xiàn)在，NASA 每年的經(jīng)費(fèi)也是大約 250 億美元，但美國(guó)的 GDP 已經(jīng)達(dá)到23 萬(wàn)億了。

顯然現(xiàn)在的 NASA 手頭有點(diǎn)緊。

與此同時(shí)，SLS 火箭項(xiàng)目也并不省錢(qián)。不能像 SpaceX 那樣回收利用，發(fā)射成本也更高。

一次發(fā)射需要大約 41 億美元，土星 5 號(hào)大約只需要 14.9 億美元。

此外，當(dāng)年燒了這么一大筆錢(qián)上月球后，帶來(lái)的有價(jià)值發(fā)現(xiàn)其實(shí)并不多。

這也引起了美國(guó)民間、政界的許多爭(zhēng)論：

登月的意義真的有那么大嗎？

為什么要重來(lái)一次？

隨著 " 阿爾忒彌斯 " 計(jì)劃啟動(dòng)，這方面的質(zhì)疑更加直接：

明明 50 年前已經(jīng)登月成功了，為什么還要再折騰一次？

尤其是盡管半個(gè)世紀(jì)過(guò)去，人類想要登月仍舊需要做非常充足的前期準(zhǔn)備，這背后要燒掉的資金可能會(huì)高達(dá)上千億美元。

對(duì)此，NASA 負(fù)責(zé)人比爾 · 納爾遜在新聞發(fā)布會(huì)上給出了幾點(diǎn)原因。

一方面，這次登月任務(wù)要做的事更多。

它將實(shí)現(xiàn)宇航員在深空生活和工作，將完成一系列科學(xué)探索實(shí)驗(yàn)，并計(jì)劃在月球表面建造永久基地。

NASA 方面表示，他們希望能將一些科學(xué)儀器、有效載荷送往月球，" 以此激勵(lì)學(xué)生參與到科學(xué)探索工程中 "。

不難看出，NASA 希望通過(guò)再次登月，發(fā)現(xiàn)月球上更多奧秘。

實(shí)際上，在月球南極隕石坑下發(fā)現(xiàn)水痕跡后，人類探索月球的熱情和價(jià)值都變得更高了。

有水資源就意味著，宇航員在月球上需要的飲用水和氧氣、火箭燃料需要的氧氣和氫氣，都有了解決的希望。

這使得月球?qū)⒂锌赡艹蔀橐粋€(gè) " 太空補(bǔ)給站 "。

而且也就意味著，阿爾忒彌斯計(jì)劃要比阿波羅計(jì)劃飛更遠(yuǎn)。雖然月球是阿波羅宇宙飛船的最后一站，但它是獵戶座飛船的第一站，它最終將越過(guò)月球到達(dá)火星。

在 NASA 2024 年的機(jī)器人登月計(jì)劃中，降落點(diǎn)就設(shè)在了月球南極附近。

并且月球的荒涼也能為科研提供幫助，月表古老的巖石有助于科學(xué)家研究太陽(yáng)系的起源和形成。

另一方面，其他國(guó)家相繼開(kāi)啟登月任務(wù)也給 NASA 帶來(lái)了壓力。

負(fù)責(zé)人納爾遜提到，中國(guó)近年來(lái)已經(jīng) 3 次成功將機(jī)器人送上月球完成探測(cè)任務(wù)，印度、以色列、韓國(guó)也在積極登月，盡管都失敗了。

中國(guó)計(jì)劃在 2030 年實(shí)現(xiàn)載人登月，確實(shí)也是 " 阿爾忒彌斯 " 計(jì)劃前進(jìn)的動(dòng)力之一。

就在最近，探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳仁偉透露，我國(guó)探月工程四期已經(jīng)過(guò)多年論證，已于 2021 年正式立項(xiàng)，進(jìn)入實(shí)施階段。" 目前研制工作進(jìn)展順利。"

按照計(jì)劃，探月工程四期的主要目標(biāo)也在月球南極，將開(kāi)展一系列科學(xué)探測(cè)，建立起月球科研站的基本型。

后續(xù)將分 3 次任務(wù)實(shí)施，分別是嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)，計(jì)劃在 2030 年之前完成。

One More Thing

最后，再回到今晚即將發(fā)射的 Artemis 1 任務(wù)，由 SLS 和獵戶座飛船合作執(zhí)行。

SLS 重型火箭第一節(jié)由核心級(jí)（四個(gè) RS-25D 發(fā)動(dòng)機(jī)，目前世界最大階段燃燒液體氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)）和兩個(gè)航天飛機(jī)固體助推器組成，起飛時(shí)最大推力可達(dá)到 39.1MN（兆牛頓）。

這比當(dāng)年阿波羅計(jì)劃的土星 5 號(hào)推力34.5MN，還高出 15%。

僅憑推力，SLS 也被 NASA 稱為史上最強(qiáng)大火箭，也是目前唯一可以進(jìn)入深空的載人火箭。

成功發(fā)射后，飛行至距地球表面 3700 公里高度時(shí)，獵戶座飛船將與火箭 1 級(jí)箭體分離，點(diǎn)燃推進(jìn)器，飛向月球。

整個(gè)旅程距離長(zhǎng)達(dá) 130 萬(wàn)英里（209 萬(wàn)公里）、持續(xù) 42 天 3 小時(shí) 20 分鐘，飛船將于 10 月 10 日返回地球，落入加利福尼亞州圣迭戈附近太平洋中。

據(jù)介紹，獵戶座此行將載重 54.4 公斤，包括 3 個(gè)模擬宇航員的人體模型、史努比玩偶等物品。

△指揮官 Moonikin Campos 模型，圖源：NASA

其中人體模型中，一個(gè)為指揮官 Moonikin Campos（以阿波羅 13 號(hào)功臣命名），另外兩名乘客 Helga 和 Zohar，他們將主要負(fù)責(zé)的輻射探測(cè)和測(cè)量，其中一個(gè)背著輻射防護(hù)背心。