記者 | 劉子象
美國時隔50年的重返月球計劃一再受挫。
8月29日,“阿爾忒彌斯1”號的發(fā)射因運載火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)的引擎出現(xiàn)問題而再次取消。新的發(fā)射窗口定于美東時間9月3日下午2:17(北京時間9月4日凌晨2:17)開啟,但截至發(fā)稿,火箭在調(diào)試時檢測到液氫泄漏,工程師正在采取措施恢復加注液氫至核心級。如果這次行不通,管理團隊可能在下周初決定再次發(fā)射時間。
與阿波羅計劃由打敗蘇聯(lián)的政治動機推動不同,阿爾忒彌斯的目標似乎更“純粹和崇高”。除了重返月球,美國人更進一步想留在上面,進而向更遠的目的地火星進發(fā)。登陸月球后,美國將建設月球基地,探索利用水冰和土壤等資源作為燃料,為登陸火星作準備。
即便其前景更加激勵人心,但是嚴重超標的預算和低下的效率還是令該項目遭受質(zhì)疑。
“不劃算”的新火箭
阿爾忒彌斯計劃采用了新的運載火箭“太空發(fā)射系統(tǒng) ”(SLS) 。據(jù)稱,它高達880萬磅的推力比阿波羅時代“土星五號”火箭的推力還要高出15%。
SLS的開發(fā)建設啟動于2010年,最初聲稱將耗資60億美元,計劃于2016年首飛。發(fā)射一次的成本在8.76億-20億美元之間,具體取決于如何計算相關(guān)的間接費用。然而幾經(jīng)延誤,SLS直到2022年才真正進入狀態(tài),同時一次的發(fā)射成本漲到40億美元。即便如此昂貴的成本,火箭也只是一次性的,不可重復利用。據(jù)最新估計,到2025年,該項目將耗資930億美元。
SLS雖然是航天史上迄今最強大的運載火箭,但它仍基于舊技術(shù),實際上是航天飛機和阿波羅時代的土星五號火箭的混合體。它的主引擎等一些組件,來自或基于NASA航天飛機計劃(已于2011年結(jié)束)使用的系統(tǒng)。它的主發(fā)動機燃料由液氧和液氫組成,同時又有兩個源自航天飛機的捆綁式固體火箭助推器。
與此形成對比的,私人公司已經(jīng)開發(fā)出更低成本的替代方案。以馬斯克的SpaceX為代表的私人商業(yè)公司,在很多方面顛覆了大型探索項目的傳統(tǒng)方式,大幅節(jié)省了成本,削弱了傳統(tǒng)航空公司的競爭力。
比如,SpaceX的“重型獵鷹”火箭只需9000萬美元,“聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟”的Delta IV Heavy火箭每次發(fā)射需要3.5億美元,該聯(lián)盟是洛克希德·馬丁公司和波音公司的合資企業(yè)。上述兩家公司使用的也都是可重復使用的火箭。另外,包括杰夫·貝索斯的“藍色起源”公司在內(nèi)的其他公司也都在努力制造大型火箭。
另外,早在SLS首飛跳票的2016年,SpaceX就推出了新一代重型火箭“星際飛船”(Starship)計劃,目標是建造一個完整的“星際飛船”艦隊,每天發(fā)射多艘飛船前往太空,平均發(fā)射成本在100萬美元左右。8月29日,馬斯克表示,計劃今年年底前將“星際飛船”送入軌道。
私營公司便宜可重復甚至更先進的解決方案,令反對者進一步質(zhì)疑既昂貴又不可重復利用的SLS的必要性。
政治產(chǎn)物
然而,當仔細分析SLS的利益構(gòu)成之后會發(fā)現(xiàn)其存在邏輯:它不是NASA的產(chǎn)物,很大程度上是美國聯(lián)邦立法機構(gòu)的政治產(chǎn)物。
NASA航天中心的機構(gòu)分布在全美多地。這些機構(gòu)對當?shù)氐淖h員來說,是經(jīng)濟利益也是選舉利益所在。事實上,每個擁有NASA機構(gòu)的州都會有議員進入國會委員會,后者負責制定NASA的政策和資金分配。
另外,那些擁有大型NASA承包商的地區(qū),如洛克希德·馬丁公司(科羅拉多州博爾德市)和 SpaceX(加利福尼亞州霍桑市),也往往在國會的戰(zhàn)略委員會中有代表。此外,全美各地還有成千上萬的分包商從NASA項目中獲得資金,從而在當?shù)卮碇挟a(chǎn)生了不同程度的經(jīng)濟利益。
阿爾忒彌斯項目的規(guī)模如此之大,以至于他們在全美50個州甚至波多黎各自由邦都多多少少有經(jīng)濟聯(lián)系。據(jù)2019年的一份經(jīng)濟影響報告,該計劃創(chuàng)造了約140億美元的總經(jīng)濟產(chǎn)出,支持了全國69000多個工作崗位。能夠維持這樣的項目,當然利于保住當?shù)氐倪B任選票。
NASA網(wǎng)站上列出了總計3800多家的承包商在全美的分布情況。主要承包商包括Aerojet Rocketdyne、波音、Jacobs、洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯曼。阿爾忒彌斯計劃930億美元中的大部分都流向這些公司。
這種廣泛的利益連接,促成了國會對SLS的跨黨派的支持。盡管其成本嚴重超支和一再延誤,但是SLS從未遭受過來自國會或白宮的嚴重的政治威脅。事實上,對于SLS的資金要求,國會通常出手大方,最終批準的預算經(jīng)常高出NASA的申請。
自2012年以來,國會兩院都為SLS計劃追加了額外資金。十年間,共為SLS項目多撥付了總計37億美元。
然而從阿爾忒彌斯整個項目來看,NASA正轉(zhuǎn)向從私人公司購買服務,并非沒有意識到SLS這樣的開發(fā)方式的不劃算和低效。比如,火箭搭載的“獵戶座”太空艙由洛克希德·馬丁建造,月球著陸系統(tǒng)29億美元的合同則花落SpaceX。
這種公共/私人的合作關(guān)系,在一定程度上節(jié)省了政府資金,同時還能保證更嚴格地遵守截止日期,避免出現(xiàn)像SLS開發(fā)期間出現(xiàn)的極端成本超支現(xiàn)象。
盡管如此,這并不意味著更便宜的商業(yè)替代方案短期內(nèi)能夠取代SLS,對效率低且昂貴的SLS的政治支持仍然堅定,而且很可能會繼續(xù)下去。事實上,他們也正在這樣做。在“阿爾忒彌斯1”號首飛之際,NASA正在準備一份長期合同,確保至少在2036年之前發(fā)射24枚以上的SLS火箭。