失落的“阿爾忒彌斯”，美國難返月球

美國國家航空航天局（NASA）重返月球的計劃，和名字“阿爾忒彌斯”一樣命途多舛。原計劃2021年上半年發射，一年後，燃料洩漏、排放管線故障依然難以解決。

希臘神話中，月神阿爾忒彌斯是太陽神阿波羅的姐姐，戀情飽受阿波羅阻撓，最終只能與變為“獵戶座”的愛人遙遙相望。

而攜帶著“獵戶座”飛船、屢次“跳票”的“阿爾忒彌斯計劃”，還是活在半個世紀前“阿波羅計劃”奪目光環的陰影裡。

阿爾忒彌斯命途多舛

“阿爾忒彌斯計劃”卡在了進度條的第一步。一鼓作氣，再而衰，三而竭。 “阿爾忒彌斯1號”遠不止三次宣布延期發射。

2019年，NASA正式宣布實施“阿爾忒彌斯計劃”，目標是在2024年前將美國航天員送上月球，2028年前於月球表面建立永久基地，為登陸火星和深空探測任務奠定基礎。

當時的特朗普政府雄心勃勃，明確表示2024年前，一名男性和一名女性將會登上月球，令美國重獲太空榮耀。這個震驚世界的計劃，實際打亂了正確的步驟：先派遣探測器、機器人，再送人登月。白宮迫使NASA調整優先順序，造成了計劃難產。

月球是“永久性存在”，不會“跑路”。載人登月匆忙上馬，只會增加複雜性和成本，收益少得可憐。即使登月成功，一男一女肯定沒法像機器人那樣，建造庇護所，維護水源，製造氧氣和火箭燃料，鋪設月面軌道。他們來回至少花費300億美元，卻沒法給後續的登月事業提供基礎設施。

白宮一年的擔保資金就要16億美元，還只是花銷的“小頭”。業內人士判斷，一旦特朗普沒能連任總統，下屆政府必然取消這項燒錢計劃。然而，2021年2月，拜登政府決定支持NASA，將“阿爾忒彌斯計劃”進行到底。

和“阿波羅計劃”類似，假如不是蘇聯發射了第一顆人造衛星，送第一位宇航員進入太空，美國的載人登月項目不可能順利推進。因為太空競賽隱含深刻的內涵，一旦對手有更先進的技術，那麼一定有更優越的信仰。

中國的探月工程分為“探”“登”“駐”，人稱“大三步”。 2020年底，“嫦娥5號”月球採樣後，成功返回地球。 2030年代前，中國將實現航天員登月。就在“阿爾忒彌斯計劃”又一次宣布延期發射的同時，中國空間站上神舟十四號乘組航天員開啟問天實驗室艙門，完成全部既定任務。

2030“大限將至”，美國不得不將“阿爾忒彌斯計劃”的實現日期劃定在2028年甚至2024年。

政府操之過急，NASA也不是很靠譜。美國政府問責局發現，NASA和太空發射系統（Space Launch System，SLS）主要承包商波音公司，“低估了核心發動機級段製造和裝配的複雜性”。

而外包的私人企業麻煩不斷。本來，純粹出於商業利益進入太空的藍色起源、Space X、畢格羅航宇、維珍銀河等公司，推動了“新太空”運動，以低成本、高效率、規模經濟的模式，給多年壟斷的政府和軍事承包商維護的“舊太空”合作關係一記重拳。

政府和社會資本合作的“PPP”模式，卻被連綿不斷的法律訴訟掣肘。一個訴訟，隨隨便便就要耗去7個月時間。 NASA在2020年與藍色起源、Space X以及另外一家公司簽訂了價值9.67億美元的合同，資助三者開發“阿爾忒彌斯計劃”的月球著陸器。

NASA選擇了Space X，導致藍色起源大為不滿，一邊上告，一邊公開批評Space X下一代“星艦”極其複雜、風險太高。近年來，藍色起源的創始人貝索斯和Space X的創始人馬斯克不斷“正面對決”：財富榜爭奪第一，口水仗頻頻升級。訴訟期間，NASA暫停了與Space X的合作。

“阿爾忒彌斯1號”的進度，隨時可能陷入停滯。

最強大火箭整裝待發

21世紀“新太空競賽”，被幾方拖後腿的“阿爾忒彌斯計劃”，似乎難以超越“阿波羅計劃”的鋒芒。 1968—1972年間，美國完成了9次載人登月任務，6次成功著陸，共12位宇航員登陸月球。

20世紀70年代，美國本應擴大載人登月的成果，繼續探索火星或無垠的宇宙。不過，這類說法更像是太空愛好者的願望。對於上世紀七八十年代的美國總統而言，優先考慮的主要是越戰、石油危機和別亂花納稅人寶貴的錢。

在太空領域，物理學問題等於經濟學問題。佇立於發射台等待升空的龐然大物，90%的質量是燃料，8%的質量是金屬外殼，送入太空的東西——人和貨物，只佔總質量的2%。也就是說，載人航天的機制是，把人綁在幾根帶著上千噸燃料和極少量物品的一次性煙花筒上。 50年前，每千克貨物的成本就超過1萬美元。

所以，在“阿波羅計劃”1972年12月最後一次載人登月後，整整半個世紀裡，人們還是只能看到宇航員在地球上空區區幾千米的地方養螞蟻、翻跟頭。 21世紀的太空探索，就是如此令20世紀的人大跌眼鏡，畢竟70年代的主流想法是，90年代在小行星採礦，2000年探索木星和土星的衛星。

也不完全是錢的問題。自2003年以來，美國在伊拉克、阿富汗和其他相關戰爭中，花費了超過4.79萬億美元。粗略估算，相當於至少40次大規模火星任務的成本，足夠在火星上建立永久居住點。

如今的美國需要“阿爾忒彌斯計劃”顯得“再次偉大”。

“阿爾忒彌斯計劃”完全圍繞“載人”而設計。 “獵戶座”飛船，由三部分組成。一是乘員艙，可容納4名宇航員工作和生活；二是服務艙，內有機組人員的生命支持系統，發動機和燃料儲備；三是發射中置系統，出現任何意外，系統可以將乘員艙拉到安全地方。

為了完成載人和重型載荷任務，NASA建造的SLS，得名“世界最強大的火箭”，很多方面都超越了“阿波羅”時代的傳奇——土星五號。它包括一個貨艙，一個勘探上層級（EUS），一個核心級，兩個額外的固體火箭助推器。

SLS重達2721噸，其中2358噸是燃料。 4台RS-25D發動機，是目前世界最大的階段燃燒液態氫氧發動機，起飛時最大推力可達39.1MN（兆牛頓），比土星五號的34.5MN高出15%。

據悉，“阿爾忒彌斯1號”的旅程長達209萬公里，持續42天。 “獵戶座”載重54.4千克，內含三個模擬宇航員的人體模型、史努比玩偶等物品。

隨“獵戶座”進入月球軌道的，還有10顆立方體衛星。去年7月，立方星已經部署在火箭上。發射延遲一年，目前有5顆重新充電。這些立方星攜帶不同的科研任務，研究微生物、水、氫含量、太陽粒子紅外線等不同領域。

立方星成本較低，冗餘水平也差，故障率相對較高，有幾顆沒法完成任務，也在意料之中。

航天飛機改頭換面，月球商業化？

美國重返月球，步履艱難，一個更重要的原因是，試錯的成本高昂，幾乎“浪費”了三十多年的時間。隨著2011年最後的三架航天飛機退役，美國甚至失去了將人類送上太空的能力——一度要付給俄羅斯8000萬美元，才能將一名宇航員送往空間站。

創建於20世紀70年代初的航天飛機項目，計劃做出每兩週就能運送一次的廉價低軌運載工具。人人都抱怨，火箭太費錢了，他們沒意識到，火箭其實就是把貨物發往太空的導彈。 NASA就是在美國海軍研究實驗室和美國陸軍彈道導彈局的基礎上建立的，後者聘用了被俘的德國導彈專家馮·布勞恩——後來土星五號運載火箭的總設計師。

20世紀60年代，NASA是五角大樓的第六個角。五角大樓發射導彈，從來不會考慮回收等成本問題。但是，電視的普及，讓火箭的“奢侈”一目了然，畢竟它不是射向敵人陣營的導彈，說燒就燒完。

航天飛機項目，一開始著眼於回收火箭助推器：從海裡撈起來，翻新後再利用。聽起來非常節儉，實際情況是，助推器損壞嚴重，翻新比造新的貴很多。

科學家、科幻作家大衛·布林（David Brin）的小說《油罐農場發電機》（Tank Farm Dynamo）可能說出了一些有識之士的想法，如果把航天飛機的主燃料箱留在軌道上，在太空收集並焊接，美國就能在近地軌道擁有一個低成本的環形設施，產生人造重力，能容納1000多人。

故事背後的一層意思是，NASA的省錢技能，根本沒點對地方。

回收口號下的“降本增效”，嚴格限制了工程師的創造力。為了重複使用，每次發射的成本增加了大約5億美元。國會為了政治分肥，把航天飛機各個部件合同分給自己的選區，遍布美國的東西南北，造成了不必要且昂貴的物流費用。

最後算一筆總賬，航天飛機項目每次發射，成本大約為15億美元，足夠完成每年六次的火箭載人發射。該項目如此令人費解，把當時的蘇聯人都嚇得不輕。連NASA自己現在也承認，航天飛機項目是個錯誤。

由於航天飛機是NASA的主要發射裝置，大量後續項目均受到影響。根據航天飛機貨艙規格設計的、特定尺寸和質量的衛星，只能推遲或取消發射。航天飛機成本超支，擠壓了性能更優越的運載火箭技術的研發資金，進而形成惡性循環，導致NASA飛向太空的成本越來越高。

此外，美國政府首腦每隔四年或八年更換一次，NASA必須調整步伐，來適應每一屆政府的不同藍圖。反正，從1970年代開始，飛往火星總是“再隔20年，我們來相會”的調門兒。目前拜登政府也是這樣描繪的。

航天飛機不是《星球大戰》的千年隼那樣，地面起飛，瞬間進入太空，它們是需要用火箭送入太空的滑翔機。今天，得到大眾青睞的是“太空飛機”，能從地面直接進入低地軌道。

大體上“靠自己”第一架接近外太空的飛機，是美國空軍的X-15超音速火箭動力飛機，20世紀60年代服役。 X-15先從B-52載機上墜落到13.7千米高度，再上升到50英里以上，飛行員具備宇航員資質。

X-15的成功，啟發了21世紀乘坐太空飛機旅行的消費概念。 2004年，“太空船1號”是第一架到達太空的私人太空飛機，飛躍了海拔100千米的太空邊界“卡門線”。維珍銀河、藍色起源都已經開發類似的項目，讓數名乘客在幾分鐘微重力的環境下，欣賞10萬米漆黑太空背景下地球邊緣的曲線，這是近地軌道的商業競賽。

歐洲也有一個前瞻性極強、資金不足的太空飛機方案——雲霄塔（Skylon），是英國反作用發動機有限公司設想的單級入軌航天器，從20世紀80年代開始研發。飛機使用一款叫SABRE的混合超燃沖壓發動機，也叫合成吸氣式火箭發動機。

工作原理是，從大氣中抽取氧氣作為氧化劑，直到速度達到5馬赫，然後切換到儲存的氫、氧火箭燃料，以獲得更快速度和更高推力。因為一直缺錢，到目前為止也只能進行概念測試。

一切壯舉都需要巨大的努力，巨大的努力需要巨大的資金。良好的利潤，既是目的，也是結果。對月球探索來說，也是一樣。

沒有人擁有月球。根據《外層空間條約》（正式名稱為《關於各國探索和利用包括月球和其他天體在內的外層空間活動的原則條約》）規定，月球不屬於任何人。

就像南極的開發，隨著登月成本逐漸低廉，月球將成立一個個科學實驗所。當月球上的資源被證明有利可圖，所有協議都面臨失效的風險，各國和各大公司將爭奪最好的“地盤”，並在國際法庭上就《外層空間條約》為自己辯護。等到數万億美元的利潤可以實現，月球終將“商業化”大開發。

地球上的歷史就是如此。