NASA最近有点头疼,他们要求马斯克的SpaceX给阿耳忒弥斯三号登月计划拿出个“简单点”的方案。这背后的潜台词是:你们现在那个方案,实在是太复杂了。有多复杂?按目前的计划,SpaceX需要先把一个“月球版星舰”发射到近地轨道上。但这艘船没油,飞不到月球。怎么办?SpaceX之前给出的答案是:在太空中给它加油。SpaceX得先发射一个“太空加油站”(官方叫“燃料库”)到轨道上,然后再发射一艘又一艘的“太空加油船”(罐车版星舰),一趟一趟地飞上去,把“加油站”灌满。最后,“月球版星舰”再开过去,把自己加满油,才能出发去月球。这个过程需要多少次发射?业内估计,少说要12次,多则可能要20次。没错,为了送一艘飞船登月,我们可能得先在地球上吭哧吭哧发射十几次火箭。这听起来与其说是太空科技,不如说是在玩“太空搭积木”,而且还是最高难度的那种。所以NASA才说:能不能“简化”一下?SpaceX很快回应,正在评估一个“简化的任务架构”,既能“更快”登月,还能“更安全”。但他们并没有透露具体是如何“简化”的。坊间流传的想法,无非就两条路。但这两个方案,一个让SpaceX自己很难受,另一个让NASA受不了。~~~~方案一:扔掉隔热瓦,我们来“浪费”一次第一个简化方案,是让那些“加油船”变成一次性的。SpaceX的星舰之所以举世闻名,靠的就是“全箭可重复使用”。但这也意味着,每次发射“加油船”,都必须给它配上厚重的隔热瓦、巨大的栅格舵和着陆腿,还得预留大量燃料用于返回地球。这些都是“死重”,占用了宝贵的运力。如果“加油船”不用回来了呢?那它就可以扔掉所有返回装备,轻装上阵,一次性运送比以前多得多的燃料。有人估算,这样也许能把加油次数减少一半。这听起来不错,但有一个致命问题:这等于是否定了SpaceX的立身之本。马斯克和SpaceX的全部信仰都押注在“可重复使用”上。他们坚信,未来就是每月发射几十上百次星舰,让发射变得像坐飞机一样。他们认为外界根本没理解“可重复使用”的革命性。现在你让他们为了图省事,倒退回“一次性”的老路上去?这在技术上可行,但在哲学上,SpaceX恐怕第一个不同意。~~~~方案二:甩开NASA,在月球轨道加油第二个方案,更“野”。简单说,就是——SpaceX自己干,不带NASA的‘猎户座’飞船玩了。在这个设想里,宇航员将乘坐SpaceX自己的“龙飞船”升空,在近地轨道与一艘已经加满油的“月球版星舰”对接,然后换乘星舰飞向月球。这听起来还好,但魔鬼藏在回程的细节里。这个方案要求SpaceX提前在月球轨道(月球家门口)也部署一个“太空加油站”。当宇航员完成任务,驾驶星舰从月球表面起飞后,他们不能直接回家,而是要先飞到那个月球加油站那里,“咔嚓”对接上,给自己加满油,才能踏上回家的路。这个方案确实“简化”了,因为它不再需要配合NASA那艘在特殊轨道上运行的“猎户座”飞船,也没有要求加满燃料的星舰必须在月球附近逗留100天。如此一来,每个“太空加油站”可能只需要3-5次太空加油就足够了。但它触碰了NASA的“红线”:带着宇航员,在月球轨道上进行燃料加注。这对NASA的安全工程师来说,简直是天方夜谭。几年前,SpaceX只是想在地面上,让宇航员先进入“龙飞船”,然后再给底下的“猎鹰9号”火箭加注燃料。当时,NASA的安全部门一听,头发都竖起来了,觉得这太危险,万一加燃料时爆炸了呢?双方为此争执了很久。在地面上加油都这么紧张,现在你敢提议,让宇航员飘在离地球38万公里的月球轨道上,进行史无前例的“太空加油”?这在安全审查上,几乎是不可能通过的。~~~~真正的困局这就是美国的登月计划面临的奇妙困局。两个“简化”方案: 第一个,是以“浪费”为代价,这违背了SpaceX的商业哲学。 第二个,是以“激进”为代价,这触碰了NASA的安全底线。这不是谁对谁错的问题。这是两种工程哲学的碰撞。所以最有可能的结果是,目前的复杂方案会继续保持下去。12到20次在轨加油,月球轨道的漫长等待,猎户座和星舰的精确会合——每一个环节都充满挑战,但至少是双方都能接受的挑战。有时候,妥协的方案就是最不让人满意、但唯一可行的方案。而这,恰恰是大型工程项目的常态。~~~~~~图为星舰登月舱登陆月球的渲染图,图源:SpaceX信源:Eric Berger 发在 ArsTechnica 的相关报道
