文 | 楊凈 明敏 發(fā)自 凹非寺

來源：量子位

據(jù)NASA前副局長透露，即使屢次延期且追加預算，也未必能如期登月。

(資料圖)

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

阿爾忒彌斯計劃

阿耳忒彌斯計劃Artemis，2017年正式發(fā)布，計劃在2024年完成載人繞月，最終目標是在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任務奠定基礎。

本次任務“無人繞月飛行”正是該計劃中的第一步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)布到第一個任務實施，中間不過五年。但實際上，背后的設備部署早在十幾年前就已經(jīng)開始。

獵戶座飛船是從2006年就開始研發(fā)了。當時它還是“星座計劃”的一部分，不過這個計劃由于預算超支、進度落后等原因在2010年取消了，又在2011年重啟研發(fā)。

另一個主角SLS火箭，更是因故推遲了至少16次，比原來的6年時間表增加了5年多。

要知道，當年土星五號從紙面設計到飛行僅用了6年時間……

如此大費周章重新設計大火箭，為什么不直接采用當年的原型圖紙？或者在原有基礎上修改呢？

為什么不能照搬圖紙？

因為土星5號的圖紙丟了。

NASA官方之前特意回應過這個傳聞，表示圖紙沒丟，但是復刻一個土星5號出來意義不大。

因為當年土星5號成千上萬的零件已經(jīng)不再生產(chǎn)了，如果要重新找到上世紀60年代那些硬件設備廠商……可能還不如重新設計火箭。

而且土星5號當時的控制中心，是基于傳統(tǒng)的大型計算機設計的。

它的內(nèi)存模塊總容量只有16k字節(jié)，卻重達32.9公斤，主機頻率只有2MHz，和現(xiàn)在的計算機完全無法相提并論。

也就是說技術工藝早就過時了。

太空艙方面，獵戶座需要搭載的計算機也要更為先進。

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

種種原因來看，如果拿著當年的圖紙復刻，都是一件事倍功半的事情，并且還要投入更多錢。

上世紀60年代，土星5號的研發(fā)成本約為62億美元，相當于現(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號的一半。

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

這意味著按照原來圖紙設計的話，發(fā)射臺也要改造，又是一筆費用。

值得一提的是，錢的問題也是NASA二次登月計劃中，常常被提到的一個因素。

當年美國登月，可以說是“大力出奇跡”，一口氣花了250億美元，當時美國的GDP還是7000億美元水平。

現(xiàn)在，NASA每年的經(jīng)費也是大約250億美元，但美國的GDP已經(jīng)達到23萬億了。

顯然現(xiàn)在的NASA手頭有點緊。

與此同時，SLS火箭項目也并不省錢。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號大約只需要14.9億美元。

此外，當年燒了這么一大筆錢上月球后，帶來的有價值發(fā)現(xiàn)其實并不多。

這也引起了美國民間、政界的許多爭論：

登月的意義真的有那么大嗎？

為什么要重來一次？

隨著“阿爾忒彌斯”計劃啟動，這方面的質疑更加直接：

明明50年前已經(jīng)登月成功了，為什么還要再折騰一次？

尤其是盡管半個世紀過去，人類想要登月仍舊需要做非常充足的前期準備，這背后要燒掉的資金可能會高達上千億美元。

對此，NASA負責人比爾·納爾遜在新聞發(fā)布會上給出了幾點原因。

一方面，這次登月任務要做的事更多。

它將實現(xiàn)宇航員在深空生活和工作，將完成一系列科學探索實驗，并計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儀器、有效載荷送往月球，“以此激勵學生參與到科學探索工程中”。

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

實際上，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。

這使得月球將有可能成為一個“太空補給站”。

而且也就意味著，阿爾忒彌斯計劃要比阿波羅計劃飛更遠。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，它最終將越過月球到達火星。

在NASA 2024年的機器人登月計劃中，降落點就設在了月球南極附近。

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家研究太陽系的起源和形成。

另一方面，其他國家相繼開啟登月任務也給NASA帶來了壓力。

負責人納爾遜提到，中國近年來已經(jīng)3次成功將機器人送上月球完成探測任務，印度、以色列、韓國也在積極登月，盡管都失敗了。

中國計劃在2030年實現(xiàn)載人登月，確實也是“阿爾忒彌斯”計劃前進的動力之一。

就在最近，探月工程總設計師、中國工程院院士吳仁偉透露，我國探月工程四期已經(jīng)過多年論證，已于2021年正式立項，進入實施階段?！澳壳把兄乒ぷ鬟M展順利?！?/p>

按照計劃，探月工程四期的主要目標也在月球南極，將開展一系列科學探測，建立起月球科研站的基本型。

后續(xù)將分3次任務實施，分別是嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號，計劃在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，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（四個RS-25D發(fā)動機，目前世界最大階段燃燒液體氫氧發(fā)動機）和兩個航天飛機固體助推器組成，起飛時最大推力可達到39.1MN（兆牛頓）。

這比當年阿波羅計劃的土星5號推力34.5MN，還高出15%。

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

成功發(fā)射后，飛行至距地球表面3700公里高度時，獵戶座飛船將與火箭1級箭體分離，點燃推進器，飛向月球。

整個旅程距離長達130萬英里（209萬公里）、持續(xù)42天3小時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，一個為指揮官Moonikin Campos（以阿波羅13號功臣命名），另外兩名乘客Helga和Zohar，他們將主要負責的輻射探測和測量，其中一個背著輻射防護背心。