The Unstoppable: New Farce of U.S. Manned Lunar Landing Exposes Systemic Problems

【文/观察者网专栏作者 击不落】 <br> 随着圣迭戈当地时间4月10日下午5点美国海军安全回收溅落在太平洋预定地点的猎户座飞船4名宇航员，上任提名以来一直麻烦不断的NASA局长艾萨克曼感觉自己又行了： <br> 4月15日NASA宣布，下一发SLS超重型火箭的主体部件——芯级（前裙段、氧箱、氢箱和箱间段）将于当地时间20日亦即下周一从新奥尔良组装厂推出。这枚目前世上最大传统火箭的推进级将被装上“飞马座”驳船运往佛罗里达的肯尼迪航天中心，与2025年7月已先期到达的发动机段和尾翼完成级间装配。 <br> 按预定计划，这发新SLS箭体将用于第二次“载人阿尔忒弥斯”任务发射。等到四台核心级RS-25发动机（计划今年7月前）运抵、并集成到发动机段中，就可以进行发射前准备了。 <br> 如何看待美国这些仿佛今年以来突然发力的“重返月球”计划？ <br> 首先，考虑到这个项目分走了原本足够美军今年多炸毁至少几百所女子学校的军火预算去探索深空，这终归是一件有功德的善事。 <br> 其次，“实事求是”这个优越性我们不能丢。虽然本文题目将他们蔑称为“闹剧”，但到了专业技术层面，还是应当不带情绪冷静看待的。复读美国人自己的新“绕月阴谋论”、抑或一味盯着发射初期通信/厕所问题大做文章的“低级赢”，一点意思都没有： <br> 为了迎合特朗普的政绩野心，NASA在这次任务中采取了几乎复刻“哥伦比亚”航天飞机再入失败解体事故前的鲁莽操作。他们在“阿尔忒弥斯-1”防热瓦开裂问题一直未解决的情况下，直接开始了“阿尔忒弥斯-2”送四条人命上天，押宝更加高温、更加危险的“快速再入”方案足以跳过问题——这种押宝策略本身也没有单独发射一艘飞船验证，第一次就将真人打了上去。 <br> 和这些相比，一个有备用解决方案的厕所故障有什么好小题大做的？本次任务能以全员生还告终，可以说，本身在一定程度上就是NASA的运气！ <br> 事实上，笔者发现了美国网上一种颇为搞笑的白左阴谋论：马斯克等人想彻底消灭NASA、将其私有化后自己收购，因此他们期望的其实是失败而非成功——这就是乘组为女性、黑人、外国人和一个美国白人男性（作为“完美受害者”）的原因：一旦失败就立即甩锅给身份政治 <br> 长期以来，我们很多人心目中不同程度存在“苏联航天热衷蛮干、NASA相对稳健科学”的刻板印象，但实际上NASA蛮干冒进、漠视安全、不尊重科学规律的例子并不少。相比1960年代阿波罗一号事故后那段总体谨慎的时间，当今美国这套事隔半世纪重启的登月计划，由于严重的资本勾兑、地方政治利益分配、以及迫在眉睫“挽救美国科技超级大国声誉”的舆论宣传需求，从一开始就问题重重；而相比“哥伦比亚”事故的时代（2003年），今天“阿尔忒弥斯”项目所暴露的问题背后，可以更直观地看到美国政治经济制度固有缺陷“无形大手”影响的决定性。 <br> 近期关于“阿尔忒弥斯”项目的技术分析已经较多。限于篇幅，本文将仅简要梳理其背后反映出的一些美国“体制问题”。 <br> 依法强迫的酬庸分肥 <br> 与阿波罗计划相比，“阿尔忒弥斯”在技术上最大的特点之一，就是它截至目前所有的关键子系统都是“收编”的——SLS超重型火箭是航天飞机的平替，一次发射成本高达20-40亿美元，却无法将航天器送入有效绕月轨道；而宇航员乘坐的猎户座飞船则原本是为奥巴马胎死腹中的“星座”（不是当今美国海军那级倒霉的船）计划配套的近地轨道乘员舱，设计用途与登月毫不相干。 <br> 这导致本次“阿尔忒弥斯-2”任务的“完成度”甚至不如当年同一阶段执行载人绕月测试任务的阿波罗8号：后者当年一度进入了距月面约110公里的绕月轨道。而前者这次仅仅“飞掠”了月球（未入轨，如图），到月面的距离最近时也尚有约6400公里 <br> 这一节，我们先聊一聊SLS这个大而无当的火箭系统是怎么来的。 <br> “哥伦比亚”号解体失事后，航天飞机技术路线就被广泛认为走进了死胡同；2008年的经济危机和“奥古斯丁委员会评估意见”则给它的棺材板钉上了最后一课钉子。由于美国没有稳定的国营厂所队伍，当年联邦政府为航天飞机项目在各州兴建的各种零散设施本质上都是“有拨款的承包商”，一旦航天飞机项目关停，它们将立即丧失拨款、被联邦扫地出门。 <br> NASA资助的设施遍布全美各地，但几经折腾后，剩下的碰巧大多分布在了贫困、高失业率、STEM高学历人口工作机会缺乏的南方红脖子州 <br> 奥巴马的奥古斯丁委员会对美国航天系统提出了大量批评，同时给出了一个“彻底落实资本主义”的改革方案：允许私营企业开发、发射和运营航天器，NASA“政企分开”、解散自己的研究设施，将宇航任务外包，以固定价格购买他们的服务。 <br> 这自然遭到了南方红州——阿拉巴马、密西西比、路易斯安那、佛罗里达、得克萨斯，以及西部的犹他州等——那些崇尚上帝和自由市场的保守派国会议员们的极力反对： <br> 犹他州参议员奥林·哈奇受到大量游说，要保住在其选区制造的固体助推器（SRB）。 <br> 阿拉巴马州参议员理查德·谢尔比（时任参议院拨款委员会主席）受到大量游说，坚决要保住其选区内马歇尔航天中心的主导地位（以及联邦拨给他们的那些能“涓滴”很多人的补贴）。 <br> 佛罗里达州参议员比尔·纳尔逊受到大量游说，要为美国地理位置最优越的肯尼迪航天中心争取场地升级（即后来没有任何上天成果的EGS项目）…… <br> 从“代议民主”视角，这套逻辑链的每一环都是非常合理的：生产/科研设施和承包商获得政府拨款，就可以为当地人维持就业机会，并维系他们的下游产业；这些人得到这样的利益，自然就投票给那些在自己选区为承包商争取到合同的人。因此，只要火箭设施继续运作、增加生产，这个选区的参议员、承包商及其雇员就都受益；火箭订单越多，他们的生活就越好。 <br> 这种合理的“民主”反馈推动着这些议员们在国会结成利益同盟，最终在2010年通过了《NASA授权法》（公法111-267），在没有明确科研导向的情况下，要求政府购买一种超重型火箭，代替已被废弃的航天飞机系统。法案详细到直接以“将70-100吨有效载荷送入近地轨道、能继续扩展至130吨”之类字句指定了一些技术指标；至于如此巨大的载荷到底应该是什么？准备做什么用？（当时“重返月球”和火星项目根本没有足够资源）不用管，先把火箭造起来再说。 <br> 法案中最重要的强制性要求是，必须采用从航天飞机时代继承下来的、可以保留许多指定设施持续运转和产业链的部件和技术路线。 <br> 被坊间戏称为“参议院发射系统”（Senate Launch System）的SLS火箭从此莫名其妙地诞生了。 <br> SLS项目设置了错综复杂的政治妥协，以确保航天飞机时代的各个地区、利益集团和承包商都能保住自己的就业、订单与合同，并最大限度地避免重新投资。换言之，它成了一个几乎没有科研目的，纯粹政客推动、政治导向的科研项目。 <br> 仅以推进系统为例： <br> SLS直接沿用了航天飞机项目（STS）留下的RS-25芯级发动机。然而，RS-25是为航天飞机特定的使用逻辑（当时只考虑近地轨道）准备的。SLS立项时没有明确用途，被出于惯性要求了近地轨道性能，于是设计闭合；但当用途变为“登月”时就出现了严重问题：从近地轨道到绕月轨道，是要进行变轨的！ <br> 变轨是需要速度变化的！ <br> 速度变化是与推力的作用时间挂钩的！ <br> 由于航天飞机独特的“一级半”构型，RS-25的设计燃烧时间高达510秒。但装配成二级半（“半级”仍是那家犹他州承包商生产的SRB）的SLS火箭后，作为第一级的RS-25燃烧一百多秒就被抛掉了；当浪费掉巨量动量、进入地球轨道时，能继续推动猎户座飞船的，已经只剩下了一台推力严重不足的RL10B-2发动机。 <br> 结果就是我们上面看到的那张轨迹图：阿尔忒弥斯-1、-2项目中所用火箭产生的总速度变化，不足以将载荷送入绕月轨道，只能让它围着月球打个水漂。 <br> 1 <br> 2 <br> 下一页 <br> 余下全文