不出意外的,美国“阿尔忒弥斯”载人登月计划又一次推迟了。根据美国国家航空航天局(NASA)最近公布的计划,旨在搭载宇航员环绕月球的“阿尔忒弥斯2”号任务将不早于2026年4月,在月球着陆的“阿尔忒弥斯3”号任务时间不早于2027年年中,它们普遍比早先计划推迟了半年。
美国国内越来越担心美国的载人登月计划会落在中国之后——虽然咱们从来没有跟美国搞冷战式登月竞赛的意思。不少美国人将希望寄托在美国当选总统特朗普提名的NASA局长艾萨克曼身上,他之前曾搭载美国太空探索技术公司(SpaceX)的载人“龙”飞船执行过人类首次商业太空行走“北极星黎明”任务,并与SpaceX的首席执行官马斯克关系密切。
那么问题来了,艾萨克曼和马斯克能改变当前美国登月计划的困境吗?
先看看“阿尔忒弥斯”的现状。目前该计划面临三方面的问题——“猎户座”载人飞船、“太空发射系统”(SLS)重型运载火箭和登月宇航服都不靠谱。NASA之所以再次推迟“阿尔忒弥斯”计划的后续载人飞行任务,是因为在对2022年底“阿尔忒弥斯1”号任务中返回地球的“猎户座”载人飞船进行全面检查后,发现隔热材料意外地出现了额外的烧蚀情况。“猎户座”载人飞船返回地球时采用所谓“跳跃进入”模式,这种重返大气层的方式会导致隔热罩的外层积聚热量,在“阿尔忒弥斯1”号任务中,飞船底部隔热材料的某些部位出现开裂和磨损。
今年年初,NASA负责月球到火星项目的副局长阿米特·克沙特里亚表示,在“阿尔忒弥斯1号”任务中,除了“猎户座”飞船在返回大气层过程中出现了隔热材料额外的烧蚀情况外,该飞船的生命支持系统也存在设计缺陷,相关电子设备影响航天器生命支持系统的许多部分,包括去除二氧化碳的系统。NASA最终决定更换这些电子设备,“这需要相当长的时间才能做到”。根据相关规定,为保证飞行安全性,更换完成的飞船还需要进行额外的测试。此外,“猎户座”飞船紧急逃逸系统的电气设备也存在缺陷,后者是在运载火箭出现故障时,用于携带宇航员快速逃离的必要装置。
目前SpaceX的载人“龙”飞船虽然已经进行过多次运送宇航员的任务,也在首次商业太空行走——“北极星黎明”任务中抵达距离地球1400公里的位置,但相比之下,月球轨道附近的宇宙辐射强度要大得多,载人“龙”飞船能否胜任这样的深空探测任务还是未知数。换句话说,目前“猎户座”飞船虽然不靠谱,但依然是不可替代的。
至于说被航天业界嘲笑为“鸽王”(“放鸽子”次数最多)的SLS重型运载火箭,在几经发射延误之后,目前最大的问题是发射费用过于昂贵。NASA的数据显示,平均每次SLS火箭的发射费用高达40亿美元。美国媒体11月爆料称,NASA正在对SLS火箭进行全面评估,该项目“有50%的可能被取消”。
外界猜测,如果昂贵且麻烦不断的SLS火箭被取消,SpaceX的超重型运载火箭“星舰”有可能成为接替者。完整的“星舰”系统由超重型火箭和“星舰”飞船组合而成,两部分都能重复使用,可以最大限度地降低成本。从技术指标来看,“星舰”最大近地轨道运力达到100吨,足以执行将“猎户座”飞船运送到月球轨道的任务。在目前的“阿尔忒弥斯”计划中,“星舰”本身也扮演着关键角色:搭载宇航员抵达月面的月球着陆器就是基于“星舰”飞船改装而来,此外在距离地球上空数百公里的近地轨道还将由改装的“星舰”飞船作为“太空加油站”,为飞向月球轨道的月球着陆器提供燃料补给。
但目前“星舰”的研制进度同样严重落后于原计划,SpaceX预计最快明年3年才开