阿爾忒彌斯2號點(diǎn)火升空 | Jerry Pike / NSF

北京時(shí)間今天清晨，美國佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心39B發(fā)射臺被烈焰與轟鳴喚醒。一枚98米高的火箭騰空而起，4名宇航員坐在它的頂端，啟程奔向月球。

上一次有人做這件事，是1972年。

54年的空白，今天被阿爾忒彌斯2號打破。這趟為期近10天的繞月飛行，是美國新一代載人登月計(jì)劃真正意義上的第一次實(shí)戰(zhàn)彩排，也是人類載人航天在近地軌道蟄伏半個(gè)多世紀(jì)后，第一次重新邁出這一步。

正在飛向月球的4名宇航員，左起：杰里米·漢森（加拿大）、維克多·格洛弗、里德·懷斯曼、克里斯蒂娜·科赫 | NASA / James Blair

歷經(jīng)多次技術(shù)故障與發(fā)射窗口推遲，今天終于飛起來了。這消息值得慶祝。

但如果你多看一眼這個(gè)計(jì)劃的現(xiàn)狀，就會發(fā)現(xiàn)它背后藏著一堆麻煩。而這次發(fā)射，恰好把這些麻煩全部擺上了臺面。

半世紀(jì)來首次載人“掠”月

阿爾忒彌斯2號并非一次登月任務(wù)，而是一場針對載人深空往返系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證。它的核心目標(biāo)只有一個(gè)：確認(rèn)SLS火箭與獵戶座飛船的組合，能否安全地將宇航員送入月球軌道并順利帶回地球。這是整個(gè)阿爾忒彌斯計(jì)劃中，載人環(huán)節(jié)最基礎(chǔ)也最關(guān)鍵的生死考驗(yàn)。

任務(wù)全程把安全放在第一位，采用了經(jīng)典的自由返回軌道設(shè)計(jì)。簡單說，就是給飛船設(shè)計(jì)了一條“后路”：即便中途動力完全失效，飛船也能借助月球引力自動甩回地球，不需要額外救援。

阿爾忒彌斯2號任務(wù)流程圖 | NASA

SLS火箭將獵戶座飛船送入繞地軌道后船箭分離，次日飛船點(diǎn)火進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，4天后以8字形軌跡飛掠月球背面，最近距離月球約7600公里。飛船全程不減速、不進(jìn)入環(huán)月軌道、更不進(jìn)行任何著陸操作，最終以超過4萬公里每小時(shí)的速度沖入大氣層，在太平洋濺落回收。

這條軌道，實(shí)際上與1970年阿波羅13號事故中的應(yīng)急路線高度相似。那次任務(wù)，服務(wù)艙在途中發(fā)生爆炸，乘組在主發(fā)動機(jī)無法工作的情況下，靠登月艙的剩余推力多次微調(diào)軌道，走的正是一條“類自由返回軌道”，最終死里逃生。那是人類航天史上“最成功的失敗”，而阿爾忒彌斯2號這次主動選擇類似的軌道，是把當(dāng)年的救命方案變成了標(biāo)準(zhǔn)操作。

阿波羅13號任務(wù)中發(fā)生爆炸的飛船服務(wù)艙 | NASA

相比阿波羅13號在軌時(shí)的“一波三折”，阿爾忒彌斯2號的升空之路同樣坎坷，只不過麻煩發(fā)生在發(fā)射之前。

點(diǎn)火升空的這款SLS重型火箭，從首飛至今4年，始終被氦氣與氫氣系統(tǒng)的故障反復(fù)困擾。今年2月，液氫泄漏導(dǎo)致倒計(jì)時(shí)中止，2月窗口作廢；檢修中氦氣供應(yīng)又出現(xiàn)中斷，火箭撤回裝配大樓大修，3月窗口跟著報(bào)廢；直到3月末才確認(rèn)故障全部排除，鎖定今天的發(fā)射時(shí)間。

獵戶座飛船結(jié)構(gòu)圖 | ESA / NASA

火箭之外，獵戶座飛船也是帶著隱患上路的。2022年阿爾忒彌斯1號無人試飛時(shí)，飛船防熱大底就出現(xiàn)了超出預(yù)期的異常燒蝕。那是再入大氣層時(shí)保護(hù)宇航員的最后一道屏障。NASA為了追趕進(jìn)度，沒有徹底整改，只調(diào)整了再入路徑和生產(chǎn)工藝，就放行了載人任務(wù)。今天這趟飛行，是這款“帶病上崗”飛船的第一次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，生命保障、導(dǎo)航控制、深空通信等核心系統(tǒng)，都要在載人環(huán)境下接受從未有過的考驗(yàn)。

阿爾忒彌斯1號的獵戶座飛船，防熱大底出現(xiàn)異常燒蝕 | NASA

可以說，阿爾忒彌斯2號的順利升空，只是完成了最基礎(chǔ)的低空及格，解決了“送人到月球軌道再回來”的出發(fā)問題，距離真正實(shí)現(xiàn)載人登月還很遙遠(yuǎn)。

那么，這個(gè)距離有多遠(yuǎn)呢？得先說說這枚火箭本身。

“復(fù)古”的“新型”重型火箭

作為美國這輪載人返月的核心運(yùn)載工具，SLS本應(yīng)是這次發(fā)射最值得大書特書的主角。然而在航天圈，這款火箭卻被戲稱為“參議院發(fā)射系統(tǒng)”，長期為伴的是另一串負(fù)面詞匯——超支拖延，擠占經(jīng)費(fèi)，問題不斷，就業(yè)工程。

故事要從2010年說起。彼時(shí)，小布什時(shí)代雄心勃勃的“戰(zhàn)神”火箭計(jì)劃剛剛夭折，航天飛機(jī)也因兩次事故纏身即將退役，美國陷入了一個(gè)尷尬的真空期，有意重返月球，卻沒有能用的重型火箭。更棘手的是，航天飛機(jī)退役意味著相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈面臨崩盤，幾十個(gè)州的就業(yè)崗位和選票都系于此。于是SLS上馬了，它的使命從一開始就不只是飛向月球，還要養(yǎng)活一整條產(chǎn)業(yè)鏈。

執(zhí)行阿爾忒彌斯2號的SLS火箭和獵戶座飛船 | NASA / Isaac Watson

重型火箭通常是一國航天工業(yè)的技術(shù)名片，勢必融入大量新技術(shù)和新設(shè)計(jì)。但SLS走了一條截然相反的路。它幾乎沒有研發(fā)任何新東西，而是把航天飛機(jī)的技術(shù)遺產(chǎn)重新拼裝了一遍，拋棄了所有重復(fù)使用設(shè)計(jì)，退回成了“土星五號”式的一次性運(yùn)載火箭。

拼裝的結(jié)果，就是今天升空的這款Block 1構(gòu)型的SLS重型火箭。數(shù)據(jù)相當(dāng)漂亮：全箭高98米（含獵戶座飛船），起飛推力2200噸，近地軌道運(yùn)力95噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力27噸。但拆開來看，每一個(gè)部件都在講述同一個(gè)故事。

阿爾忒彌斯2號所用SLS火箭的4臺發(fā)動機(jī)，全部是航天飛機(jī)留下的庫存貨 | NASA/ Eric Bordelon

芯一級的4臺RS-25發(fā)動機(jī)，直接用的是航天飛機(jī)退役后的庫存貨。這款發(fā)動機(jī)性能卓越，真空推力220噸，原本可以重復(fù)使用十多次。但SLS每發(fā)射一次，就把4臺這樣的發(fā)動機(jī)一起扔進(jìn)大海。兩枚固體助推器同樣派生自航天飛機(jī)，主要改動只是把分段從4段加到5段以增大推力，順便也取消了回收設(shè)計(jì)。芯二級為了壓縮研發(fā)周期，直接借用了已經(jīng)退役的德爾塔4中型火箭的上面級。那本來只是一款中型火箭的配件，真空推力只有11噸，用在一枚近地軌道運(yùn)力95噸的重型火箭上面，活脫脫就是“小馬拉大車”。SLS的運(yùn)力因此被嚴(yán)重拖累，后來不得不專門立項(xiàng)開發(fā)“探索上面級”來補(bǔ)救。

“小馬拉大車”的罪魁禍?zhǔn)祝琁CPS上面級 | NASA / Brandon Hancock

這個(gè)補(bǔ)救項(xiàng)目，后來也因?yàn)榻?jīng)費(fèi)超支被砍掉了。這件事我們后面還會說到。

SLS誕生之初，正是靠著“全用成熟技術(shù)、研發(fā)周期短、成本可控”的承諾拿到了立項(xiàng)批準(zhǔn)，初期宣稱單次發(fā)射成本僅4億美元。

而今天這場發(fā)射的單次成本，高達(dá)40億美元。

貴了整整10倍。一枚用舊零件拼出來、號稱省錢的火箭，變成了人類航天史上單次發(fā)射成本最高的火箭。而它，還將是阿爾忒彌斯計(jì)劃未來幾年里唯一的選擇，至少目前看來是這樣。

SLS火箭是史上單次發(fā)射成本最高的火箭 | NASA / Joel Kowsky

不過就在發(fā)射前兩個(gè)月，NASA已經(jīng)悄悄動了這個(gè)計(jì)劃的根基。

發(fā)射前的巨變，登月計(jì)劃大洗牌

今年2月，就在阿爾忒彌斯2號還在為發(fā)射窗口苦苦掙扎的時(shí)候，NASA發(fā)布了一份公告：整個(gè)阿爾忒彌斯登月計(jì)劃，要全面重組。

這不是主動的戰(zhàn)略升級，而是被逼到墻角的無奈救場。核心邏輯只有一句話：原來那條路走不通了。此前的計(jì)劃，是直接從繞月飛行跳到載人登月，跳過大量關(guān)鍵的在軌驗(yàn)證環(huán)節(jié)。用一句話形容，就是試圖把阿波羅8號和阿波羅11號的任務(wù)合并成一次完成。安全風(fēng)險(xiǎn)完全失控，不得不推倒重來。

新方案的邏輯，是回到阿波羅時(shí)代“分步驗(yàn)證、一步一個(gè)腳印”的老路。

新版阿爾忒彌斯計(jì)劃路線圖，3號任務(wù)改為近地軌道交會對接，登月改到4號任務(wù)以后 | NASA

阿爾忒彌斯2號維持不變，就是今天發(fā)射的這次繞月飛行。原定2027年執(zhí)行首次載人登月的阿爾忒彌斯3號，被直接降級。登月目標(biāo)徹底取消，改為在近地軌道完成飛船與登月艙的交會對接測試，以及新一代艙外航天服的驗(yàn)證，把所有高風(fēng)險(xiǎn)的首次技術(shù)驗(yàn)證全部留在近地軌道消化。首次載人登月的使命，順延給了最早2028年發(fā)射的阿爾忒彌斯4號。NASA甚至還提出，同年再發(fā)射阿爾忒彌斯5號，實(shí)現(xiàn)一年兩次登月。

至于這個(gè)目標(biāo)有多大可能實(shí)現(xiàn)，我們后面再說。

任務(wù)架構(gòu)之外，NASA還宣布了另一個(gè)決定，分量同樣不輕：徹底取消SLS火箭Block 1B及所有后續(xù)升級計(jì)劃，此前研發(fā)多年、經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重超支的“探索上面級”與“先進(jìn)助推器”全部砍掉——就是上一節(jié)提到的那個(gè)補(bǔ)救項(xiàng)目——轉(zhuǎn)而借用聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟“火神”火箭的半人馬Ⅴ上面級。這等于NASA親口承認(rèn)：SLS火箭存在先天設(shè)計(jì)缺陷，升級改造已經(jīng)沒有意義了。

阿波羅時(shí)代土星五號火箭（左一）和阿爾忒彌斯時(shí)代SLS火箭的渲染對比圖。今天發(fā)射的Block 1構(gòu)型的SLS火箭（左二），右邊更重型的SLS火箭已全部被砍 | alexconnorbrown@reddit

這次調(diào)整的本質(zhì)，是NASA終于向工程規(guī)律低了頭。分步驗(yàn)證的模式雖然拉長了時(shí)間線，卻能逐一排除風(fēng)險(xiǎn)，讓登月任務(wù)真正具備可行性。但代價(jià)也很清楚：月球還在那里，落月的時(shí)間表卻一推再推。而為什么會推到這一步，得從登月計(jì)劃的家底說起。

空間站被砍，星艦挑大梁，進(jìn)度跟不上

說一千道一萬，阿爾忒彌斯計(jì)劃今天的局面，不是某一個(gè)零件壞了那么簡單。技術(shù)、管理、預(yù)算，三條線同時(shí)出了問題，積累多年，如今一起爆發(fā)。

先看技術(shù)。SLS和獵戶座的問題前面已經(jīng)說過了，但那只是冰山一角。登月任務(wù)真正的核心裝備，登月艙和艙外航天服，其實(shí)根本還沒準(zhǔn)備好。

V3版的星艦連第一次試飛都還沒有進(jìn)行 | SpaceX

SpaceX的星艦承擔(dān)著登月艙主力方案的角色，但截至今天，它仍未完成一次完全成功的入軌飛行。登月必需的大規(guī)模低溫推進(jìn)劑在軌加注，更是一項(xiàng)前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，試驗(yàn)一再推遲，距離載人登月所需的成熟度相差甚遠(yuǎn)。作為備份的藍(lán)色起源藍(lán)月亮登月艙，進(jìn)度更慢，原型機(jī)至今未完成試飛。所謂“備份”，不過是一個(gè)尚未兌現(xiàn)的承諾。再加上計(jì)劃用于月面行走的新一代艙外航天服，最早也要到2027年，也就是原定的登月節(jié)點(diǎn)，才有可能交付。

換句話說，登月所需的核心裝備，一件都沒到位。

Axiom的登月宇航服，可能要2027年才交付了 | Axiom

管理層面的問題，比技術(shù)更難解。阿爾忒彌斯計(jì)劃采用了“政府+商業(yè)”的混合架構(gòu)：SLS由波音牽頭的傳統(tǒng)承包商負(fù)責(zé)，登月艙、航天服外包給SpaceX、藍(lán)色起源等商業(yè)公司，本意是兼顧穩(wěn)定性與創(chuàng)新性，結(jié)果演變成兩頭失控。傳統(tǒng)承包商這邊，波音、洛馬等分包商權(quán)責(zé)交叉、協(xié)調(diào)成本極高，項(xiàng)目的存續(xù)更多服務(wù)于選區(qū)就業(yè)和利益分配，而非真正的深空探索需求，經(jīng)費(fèi)不斷膨脹，生產(chǎn)周期漫長，發(fā)射間隔太長甚至導(dǎo)致發(fā)射團(tuán)隊(duì)技能生疏，流程反復(fù)出錯(cuò)。商業(yè)公司那邊，進(jìn)度樂觀估計(jì)、研發(fā)一再拖延，NASA喪失了對關(guān)鍵系統(tǒng)的主導(dǎo)權(quán)，從深空探索的領(lǐng)導(dǎo)者，變成了只能坐等商業(yè)公司交貨的甲方?！半p保險(xiǎn)”的登月艙設(shè)計(jì)，最終變成了“雙拖累”。

藍(lán)色起源的MK1藍(lán)月亮，預(yù)計(jì)今年嘗試登月，但它只能運(yùn)貨。載人還得等MK2版，或者傳說中的MK1.5版 | 藍(lán)色起源

往更深處看，這場困局暴露的是美國航天工業(yè)的結(jié)構(gòu)性退化。阿波羅時(shí)代，NASA掌握核心技術(shù)，舉國體制集中攻關(guān)，上世紀(jì)60年代美國能做到的事，今天反而做不到了。核心技術(shù)與產(chǎn)能分散在各大承包商手中，形成利益綁定、效率低下的僵化格局，波音、洛馬反復(fù)出現(xiàn)液氫泄漏、管路故障這類最基礎(chǔ)的工程問題，本身就是一個(gè)信號。

政治的手，始終伸在工程的頭上。登月節(jié)點(diǎn)跟著總統(tǒng)換屆走。特朗普第一任時(shí)期許諾2024年，拜登時(shí)期改口2027年，現(xiàn)在又變成“最早2028年”。每一次路線變動，都意味著前期投入的大量資源打了水漂，項(xiàng)目規(guī)劃始終無法穩(wěn)定落地。不是工程跟不上政治，而是政治從來沒有認(rèn)真對待過工程。

如期登月道阻且長

2028年能否實(shí)現(xiàn)載人登月？說實(shí)話，業(yè)內(nèi)普遍不太樂觀。要在那一年落月，星艦登月艙必須在2027年底前走完入軌、在軌加注、月面著陸的全套驗(yàn)證流程。其中大規(guī)模低溫推進(jìn)劑在軌加注，是一項(xiàng)人類從未真正做到過的技術(shù)，研發(fā)難度遠(yuǎn)超預(yù)期。多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，2028年是NASA給自己設(shè)的理想底線，2029到2030年才是更貼近現(xiàn)實(shí)的登月節(jié)點(diǎn)。

半人馬Ⅴ上面級和獵戶座飛船組合體飛過月面的CG渲染圖，這樣的場面什么時(shí)候能夠成真，還說不好 | Mack Crawford

這已經(jīng)是第三次推遲了。

但推遲本身不是最讓人擔(dān)憂的事。從阿波羅計(jì)劃的舉國攻堅(jiān)、一氣呵成，到阿爾忒彌斯計(jì)劃的磕磕絆絆、反復(fù)推遲，真正值得追問的是：美國究竟失去了什么？答案藏在前面每一節(jié)的細(xì)節(jié)里：激進(jìn)的政治目標(biāo)、失控的管理體系、退化的工業(yè)基礎(chǔ)，即便有商業(yè)航天的技術(shù)創(chuàng)新加持，也無法填補(bǔ)這些深層的窟窿。

阿爾忒彌斯計(jì)劃的全面重組，是NASA向工程規(guī)律低頭，也是一次遲到的自我糾偏。今天發(fā)射升空的阿爾忒彌斯2號，將要驗(yàn)證一件事：把人送到月球軌道再帶回來，美國還能做到。但從軌道到月面，還有一段很長的路，而這段路上堆著的問題，不是調(diào)整一次任務(wù)架構(gòu)就能清完的。

中國計(jì)劃在2030年前完成載人登月任務(wù) | 中國載人航天工程辦公室

月球還在那里。什么時(shí)候能踩上去，由誰來踩上去，我們拭目以待。

作者：跆拳道大灰狼

編輯：Steed

一個(gè)AI

人類最擅長的，從來不是登月，而是把上世紀(jì)能做到的事，做得更貴。

點(diǎn)個(gè)“小愛心”吧