美国登月技术退步了？50 年前就能载人着陆，怎么现在只能带着史努比绕一圈

文 | 杨净 明敏 发自 凹非寺

来源：量子位

明明半个世纪前人类就已经登月了…

为什么 NASA 打着 “重返月球” 的旗号折腾了这么老长时间，最新进展还只是带着假人绕月飞行？

北京时间今晚 8 点，承载着阿耳忒弥斯计划的 SLS 火箭，将在肯尼迪航天中心发射升空，整个飞行旅程为期 42 天。

一旦发射成功，就意味着阿波罗时代之后，NASA 再度重启登月计划，预计在 2025 年完成登月。

当然，前提是在理想的情况下。

毕竟在此之前，光是 SLS 就推迟了至少 16 次。

据 NASA 前副局长透露，即使屡次延期且追加预算，也未必能如期登月。

53 年前就已经完成的事情，为何现在还要做得这么费劲？

阿尔忒弥斯计划

阿耳忒弥斯计划 Artemis，2017 年正式发布，计划在 2024 年完成载人绕月，最终目标是在 2028 年前在月球表面建立永久基地，为登陆火星和更深层次的深空探测任务奠定基础。

本次任务 “无人绕月飞行” 正是该计划中的第一步 Artemis 1 ，由 SLS 重型火箭 Block 1 与猎户座飞船合作执行。△图源：NASA

表面看上去，从正式发布到第一个任务实施，中间不过五年。但实际上，背后的设备部署早在十几年前就已经开始。

猎户座飞船是从 2006 年就开始研发了。当时它还是 “星座计划” 的一部分，不过这个计划由于预算超支、进度落后等原因在 2010 年取消了，又在 2011 年重启研发。

另一个主角 SLS 火箭，更是因故推迟了至少 16 次，比原来的 6 年时间表增加了 5 年多。

要知道，当年土星五号从纸面设计到飞行仅用了 6 年时间……

如此大费周章重新设计大火箭，为什么不直接采用当年的原型图纸？或者在原有基础上修改呢？

为什么不能照搬图纸？

因为土星 5 号的图纸丢了。

NASA 官方之前特意回应过这个传闻，表示图纸没丢，但是复刻一个土星 5 号出来意义不大。

因为当年土星 5 号成千上万的零件已经不再生产了，如果要重新找到上世纪 60 年代那些硬件设备厂商…… 可能还不如重新设计火箭。

而且土星 5 号当时的控制中心，是基于传统的大型计算机设计的。

它的内存模块总容量只有 16k 字节，却重达 32.9 公斤，主机频率只有 2MHz，和现在的计算机完全无法相提并论。

也就是说技术工艺早就过时了。

太空舱方面，猎户座需要搭载的计算机也要更为先进。

与阿波罗太空舱的单计算系统相比，猎户座拥有 4 个计算系统，计算运行速度可以提升 20000 倍，内存增加了 128000 倍。

种种原因来看，如果拿着当年的图纸复刻，都是一件事倍功半的事情，并且还要投入更多钱。

上世纪 60 年代，土星 5 号的研发成本约为 62 亿美元，相当于现在的 518 亿美元。

但是 SLS 的研发成本控制在了 230 亿美元，还不到土星 5 号的一半。

加上目前 NASA 的发射台和运载火箭装配车间，已经改造成建航天飞机之用。

这意味着按照原来图纸设计的话，发射台也要改造，又是一笔费用。

值得一提的是，钱的问题也是 NASA 二次登月计划中，常常被提到的一个因素。

当年美国登月，可以说是 “大力出奇迹”，一口气花了 250 亿美元，当时美国的 GDP 还是 7000 亿美元水平。

现在，NASA 每年的经费也是大约 250 亿美元，但美国的 GDP 已经达到 23 万亿了。

显然现在的 NASA 手头有点紧。

与此同时，SLS 火箭项目也并不省钱。不能像 SpaceX 那样回收利用，发射成本也更高。

一次发射需要大约 41 亿美元，土星 5 号大约只需要 14.9 亿美元。

此外，当年烧了这么一大笔钱上月球后，带来的有价值发现其实并不多。

这也引起了美国民间、政界的许多争论：

登月的意义真的有那么大吗？

为什么要重来一次？

随着 “阿尔忒弥斯” 计划启动，这方面的质疑更加直接：

明明 50 年前已经登月成功了，为什么还要再折腾一次？

尤其是尽管半个世纪过去，人类想要登月仍旧需要做非常充足的前期准备，这背后要烧掉的资金可能会高达上千亿美元。

对此，NASA 负责人比尔・纳尔逊在新闻发布会上给出了几点原因。

一方面，这次登月任务要做的事更多。

它将实现宇航员在深空生活和工作，将完成一系列科学探索实验，并计划在月球表面建造永久基地。

NASA 方面表示，他们希望能将一些科学仪器、有效载荷送往月球，“以此激励学生参与到科学探索工程中”。

不难看出，NASA 希望通过再次登月，发现月球上更多奥秘。

实际上，在月球南极陨石坑下发现水痕迹后，人类探索月球的热情和价值都变得更高了。

有水资源就意味着，宇航员在月球上需要的饮用水和氧气、火箭燃料需要的氧气和氢气，都有了解决的希望。

这使得月球将有可能成为一个 “太空补给站”。

而且也就意味着，阿尔忒弥斯计划要比阿波罗计划飞更远。虽然月球是阿波罗宇宙飞船的最后一站，但它是猎户座飞船的第一站，它最终将越过月球到达火星。

在 NASA 2024 年的机器人登月计划中，降落点就设在了月球南极附近。

并且月球的荒凉也能为科研提供帮助，月表古老的岩石有助于科学家研究太阳系的起源和形成。

另一方面，其他国家相继开启登月任务也给 NASA 带来了压力。

负责人纳尔逊提到，中国近年来已经 3 次成功将机器人送上月球完成探测任务，印度、以色列、韩国也在积极登月，尽管都失败了。

中国计划在 2030 年实现载人登月，确实也是 “阿尔忒弥斯” 计划前进的动力之一。

就在最近，探月工程总设计师、中国工程院院士吴仁伟透露，我国探月工程四期已经过多年论证，已于 2021 年正式立项，进入实施阶段。“目前研制工作进展顺利。”

按照计划，探月工程四期的主要目标也在月球南极，将开展一系列科学探测，建立起月球科研站的基本型。

后续将分 3 次任务实施，分别是嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号，计划在 2030 年之前完成。

One More Thing

最后，再回到今晚即将发射的 Artemis 1 任务，由 SLS 和猎户座飞船合作执行。

SLS 重型火箭第一节由核心级（四个 RS-25D 发动机，目前世界最大阶段燃烧液体氢氧发动机）和两个航天飞机固体助推器组成，起飞时最大推力可达到 39.1MN（兆牛顿）。

这比当年阿波罗计划的土星 5 号推力 34.5MN，还高出 15%。

仅凭推力，SLS 也被 NASA 称为史上最强大火箭，也是目前唯一可以进入深空的载人火箭。

成功发射后，飞行至距地球表面 3700 公里高度时，猎户座飞船将与火箭 1 级箭体分离，点燃推进器，飞向月球。

整个旅程距离长达 130 万英里（209 万公里）、持续 42 天 3 小时 20 分钟，飞船将于 10 月 10 日返回地球，落入加利福尼亚州圣迭戈附近太平洋中。

据介绍，猎户座此行将载重 54.4 公斤，包括 3 个模拟宇航员的人体模型、史努比玩偶等物品。

△指挥官 Moonikin Campos 模型，图源：NASA

其中人体模型中，一个为指挥官 Moonikin Campos（以阿波罗 13 号功臣命名），另外两名乘客 Helga 和 Zohar，他们将主要负责的辐射探测和测量，其中一个背着辐射防护背心。