+ 張雪松

美國(guó)重返月球的阿爾忒彌斯登月計(jì)劃中，登月火箭SLS研制工作接近尾聲，載人飛船獵戶(hù)座（Orion）已經(jīng)等待試飛，連月球軌道門(mén)戶(hù)站也發(fā)出了PPE和HALO兩個(gè)艙段的合同，但打通“最后一公里”的登月艙究竟花落誰(shuí)家，卻一直懸而未決。

4月30日夜里，美國(guó)航空航天局（NASA）正式公布了載人登月著陸器的第一階段中標(biāo)結(jié)果，三份合同分別由藍(lán)色起源為主的“國(guó)家隊(duì)”，Dynetics公司領(lǐng)導(dǎo)的中小企業(yè)隊(duì)以及SpaceX公司獲得，歐美航天巨頭們幾乎皆大歡喜，傳統(tǒng)航空航天巨頭波音公司則意外落選，欲哭無(wú)淚。

著陸器競(jìng)標(biāo)揭曉

NASA官方一直把三段式登月艙作為設(shè)計(jì)參考，但今年3月，NASA載人部門(mén)主管Doug Loverro提出首次登月可能跳過(guò)月球門(mén)戶(hù)站環(huán)節(jié)，他還暗示NASA對(duì)登月艙的要求也有變動(dòng)，指出要避免選擇從未上天的新概念（暗示門(mén)戶(hù)站在軌組裝的三段式登月艙），以降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)、加快項(xiàng)目進(jìn)度。另外，登月艙招標(biāo)原定去年7月發(fā)布，但資金不足導(dǎo)致推遲到10月，而原定今年1月公布的競(jìng)標(biāo)結(jié)果也一推再推，都預(yù)示著登月路線會(huì)有大的改變。很多人推測(cè)，波音公司使用SLS Block 1B發(fā)射的整體式登月艙有望后來(lái)居上，然而等到競(jìng)標(biāo)結(jié)果公布，大家才發(fā)現(xiàn)這些猜測(cè)大錯(cuò)特錯(cuò)。

阿爾忒彌斯的登月艙競(jìng)爭(zhēng)包括五個(gè)團(tuán)隊(duì)：以藍(lán)色起源公司為主，洛克希德馬丁公司、諾斯格羅格魯曼公司和德拉普公司聯(lián)合組成的“國(guó)家隊(duì)”；波音公司和SpaceX公司各自獨(dú)立參賽；航天圈以外鮮為人知的Dynetics公司聯(lián)合一批歐美航天企業(yè)組隊(duì)參賽；還有一個(gè)連航天圈都很少有人聽(tīng)說(shuō)過(guò)的Vivace公司。

北京時(shí)間五一勞動(dòng)節(jié)的凌晨，NASA正式公布了阿爾忒彌斯計(jì)劃中登月艙第一階段的三家中標(biāo)商，結(jié)果令人感到非常意外：NASA宣布藍(lán)色起源為主的三段式“國(guó)家隊(duì)”方案，Dynetics為首的單級(jí)可拋棄儲(chǔ)箱的中小企業(yè)方案，以及SpaceX公司的單級(jí)星艦（Starship）方案中標(biāo)。

登月艙第一階段合同為期10個(gè)月，2021年2月進(jìn)行下一輪登月艙評(píng)估，并選定2024年第一次任務(wù)的登月艙承包商。登月艙第一階段合同總價(jià)值9.67億美元，其中藍(lán)色起源為首的團(tuán)隊(duì)拿到了5.79億美元，Dynetics為首的團(tuán)隊(duì)獲得了2.53億，而SpaceX公司也收獲了1.35億。鮮為人知的Vivace公司落選毫不奇怪，但航空航天巨頭波音公司名落孫山，就太令人意外了，這可以看作是美國(guó)載人航天發(fā)展的一個(gè)風(fēng)向標(biāo)。

勝出三家各有所長(zhǎng)

NASA官方推出三段式登月艙作為設(shè)計(jì)參考，藍(lán)色起源“國(guó)家隊(duì)”的三段式方案勝出，自然在情理之中。這個(gè)“國(guó)家隊(duì)”可不只是自吹，成員包括財(cái)大氣粗的世界首富貝索斯旗下的藍(lán)色起源公司，赫赫有名的軍工巨頭洛馬公司和諾格公司，還有導(dǎo)航控制的老手德拉普公司，可以說(shuō)云集了美國(guó)航天工業(yè)的精英。NASA評(píng)估報(bào)告指出，“國(guó)家隊(duì)”的管理非常棒，幾個(gè)合作伙伴都有豐富的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，登月艙的技術(shù)可以接受，性能滿足并超出了NASA的要求。登月艙的轉(zhuǎn)移段由諾格公司的天鵝座飛船推進(jìn)艙改進(jìn)而來(lái)，而上升段繼承了大量洛馬公司Orion、飛船的電子和控制等技術(shù)；方案最大的短板反而是藍(lán)源公司下降段的BE-7發(fā)動(dòng)機(jī)，它雖然性能相當(dāng)不錯(cuò)，但設(shè)計(jì)復(fù)雜技術(shù)難度高，“藍(lán)色月亮”著陸器的進(jìn)度也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

NASA評(píng)估認(rèn)為，三個(gè)登月艙方案中最佳的反而是Dynetics領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，無(wú)論是技術(shù)還是管理，Dynetics的登月艙方案都得到非常好的評(píng)價(jià)。

Denetics方案是單級(jí)登月艙，一個(gè)低矮的乘員艙加上橫向布置的可拋棄儲(chǔ)箱，對(duì)比NASA設(shè)計(jì)參考的三段式方案，這樣的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)不僅極大地簡(jiǎn)化了方案設(shè)計(jì)，也具有更好的乘員視野并便于出艙登月。Dynetics方案不僅滿足NASA對(duì)登月艙提出的指標(biāo)，性能也超出要求，價(jià)格也相當(dāng)合理。當(dāng)然，Dynetics方案也有不足，單級(jí)登月艙對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和推進(jìn)系統(tǒng)都提出了很高的要求，即使Dynetics公司以高超的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)長(zhǎng)，但推進(jìn)系統(tǒng)的技術(shù)和時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)仍然很高。

SpaceX公司的星艦方案，在NASA的評(píng)估報(bào)告中評(píng)價(jià)并不高，無(wú)論是技術(shù)還是管理都只是可以接受而已。從SpaceX公司公布的概念圖看，登月星艦取消了鴨翼和尾翼等氣動(dòng)面，也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)版的熱防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以說(shuō)是為登月專(zhuān)門(mén)優(yōu)化設(shè)計(jì)的版本。它強(qiáng)大的性能遠(yuǎn)超NASA的要求，但技術(shù)非常復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)很高，考慮到此前獵鷹重型火箭和載人龍飛船項(xiàng)目研制進(jìn)度的布段延期，它的進(jìn)度更不容樂(lè)觀。然而，它不僅正在分階段靈活的進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，而且價(jià)格十分合理，憑借理論上超高的重復(fù)使用能力，將使月球的商業(yè)化大開(kāi)發(fā)成為可能。

波音落選情理之中

阿爾忒彌斯登月計(jì)劃中，SLS火箭和Orion飛船占據(jù)了最重要的份額，各自都花了180億美元，讓人嗔目結(jié)舌之余不得不感慨老牌軍工復(fù)合體的游說(shuō)能力，但登月艙項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)上，形勢(shì)卻截然不同。

NASA在2020財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)中，本來(lái)要暫停SLS Block 1B火箭的研制，但在掌握撥款權(quán)力的科學(xué)小組委員會(huì)主席、參議員謝爾比的壓力下被迫繼續(xù)向波音交“保護(hù)費(fèi)”。SLS重型火箭項(xiàng)目的超支、超時(shí)和過(guò)于昂貴，以及星際線載人飛船項(xiàng)目的超支、超時(shí)和錯(cuò)漏百出，讓NASA對(duì)波音很難有好印象。據(jù)消息稱(chēng)，NASA登月艙的第一階段合同本來(lái)要選四家公司，直到下一階段才篩選為兩家，但波音公司第一輪就出局，恐怕只能說(shuō)NASA對(duì)波音的印象實(shí)在太糟，尤其波音公司在登月艙競(jìng)標(biāo)中還繼續(xù)“作死”，那不淘汰你淘汰誰(shuí)呢？

為何說(shuō)波音“作死”呢？波音提交的方案是經(jīng)典的兩艙式登月艙，和當(dāng)年的阿波羅登月艙一樣，只有上升段和下降段，但為了滿足4人長(zhǎng)期月面工作的需求，整個(gè)登月艙重量約40噸，必須使用運(yùn)力增強(qiáng)的SLS Block 1B火箭發(fā)射。然而，波音研制SLS Block 1火箭都拖拖拉拉，首次發(fā)射時(shí)間至少是2021年的事情了，運(yùn)力強(qiáng)化的Block 1B火箭要使用全新的探索上面級(jí)（EUS），全新研制的技術(shù)和時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)都很高，NASA局長(zhǎng)早就說(shuō)過(guò)，NASA里沒(méi)人相信2024年前波音能搞定SLS Block 1B火箭。另外據(jù)報(bào)道，單枚SLS Block 1B火箭的價(jià)格將高達(dá)約20億美元。如此一來(lái)，波音設(shè)計(jì)的大型兩艙式登月艙本來(lái)價(jià)格就貴，不僅難以在2024年如期發(fā)射，還缺乏進(jìn)一步擴(kuò)展的能力。最要命的是，如果NASA選擇波音公司的登月艙方案，意味著每次登月，都要多打一枚20億美元的SLS Block 1B火箭！波音公司這樣捆綁銷(xiāo)售夾帶私貨，如果NASA不想將來(lái)處于被動(dòng)，干脆從一開(kāi)始就將波音的登月艙方案踢出局，也就順理成章了。

馬斯克星艦顛覆未來(lái)

本次登月艙競(jìng)標(biāo)，SpaceX公司的星艦也拿到了合同，外界對(duì)此爭(zhēng)議很大。星艦雖然看上去很美，但目前研制并不順利，一方面，進(jìn)度大幅度落后于馬斯克鼓吹的時(shí)間表；另一方面，今年以來(lái)，星艦儲(chǔ)箱測(cè)試接二連三的爆炸，更是加深了人們對(duì)登月艙合同授予SpaceX公司的懷疑。為什么要向一個(gè)前途難測(cè)的項(xiàng)目投資1.53億美元呢，難道SpaceX真是NASA的“親兒子”么？

NASA局長(zhǎng)吉姆·布里登斯廷對(duì)此專(zhuān)門(mén)做了解釋?zhuān)岬絊paceX公司擅長(zhǎng)發(fā)射和測(cè)試，以及在失敗后及時(shí)改進(jìn)提高：“很多人會(huì)對(duì)他們的失敗驚詫莫名：我的天哪，他們的星艦又炸了，NASA居然還給他們合同。然而，SpaceX公司對(duì)這樣的流程習(xí)以為常，而且非常善于迭代測(cè)試和改進(jìn)提高。如果星艦?zāi)塬@得成功，將是一個(gè)革命性的成就，不僅極大地降低（發(fā)射）成本和進(jìn)入（空間）成本，而且讓我們一直夢(mèng)寐以求的商業(yè)太空活動(dòng)成為現(xiàn)實(shí)。我完全相信馬斯克能成功研制出星艦，他就像激光一樣專(zhuān)注。”總而言之，布里登斯廷認(rèn)為星艦是潛力巨大的項(xiàng)目，NASA不應(yīng)該忽略星艦，坐視改變歷史的機(jī)會(huì)從手中溜走。

很多人都說(shuō)情懷不能當(dāng)飯吃，事實(shí)證明如果情懷不能當(dāng)飯吃，只是因?yàn)槟愕那閼巡粔?。馬斯克多年以來(lái)孜孜以求的追逐和鼓吹殖民火星的夢(mèng)想，竭盡全力的追求火箭的重復(fù)使用，他一步一個(gè)腳印地把獵鷹九號(hào)火箭和獵鷹重型火箭研制成功，實(shí)現(xiàn)了火箭一級(jí)的垂直降落回收和重復(fù)使用，貨運(yùn)的龍飛船和新一代的載人龍飛船也進(jìn)展順利，這些成功極大地提高了他的信譽(yù)。NASA和局長(zhǎng)布里登斯廷對(duì)SpaceX公司的高度評(píng)價(jià)，也是對(duì)馬斯克個(gè)人情懷和能力的高度肯定，布里登斯廷對(duì)星艦的支持，不僅受到SpaceX公司成功業(yè)績(jī)尤其是載人龍飛船成功的鼓舞，星艦的潛力和前景也是極大的誘惑。星艦雖然現(xiàn)在還只是一個(gè)雛形，但萬(wàn)一它真能成功，那人類(lèi)航天工業(yè)恐怕就真要發(fā)生天翻地覆的變化了。