SpaceX星舰崛起:能否取代NASA的超级火箭?

新兴科技是个圈 2024-12-07 11:38:35

(来源:MIT Technology Review)

NASA 的巨型月球火箭——太空发射系统(SLS)可能面临困境。随着 SpaceX 的星舰等竞争性运载火箭的快速发展,一些人开始质疑 NASA 是否还需要拥有自己的超级火箭。这一问题可能成为即将上任的特朗普政府关注的焦点,而 SpaceX 首席执行官马斯克将在其中扮演关键角色。“说服政府取消 SLS 绝对符合马斯克的利益。”来自美国航天咨询公司 Astralytical 的 Laura Forczyk 说,“然而,这并不取决于他。”SLS 的开发已超过十年。这枚火箭高达 322 英尺(98 米),比上世纪 60 年代和 70 年代将阿波罗宇航员送上月球的土星五号火箭还要强大,然而它的成本也很高,每次发射估计耗资 41 亿美元。SLS 的初衷十分明确,将宇航员重新送上月球表面。作为 NASA 阿尔忒弥斯计划的关键组成部分,这款火箭旨在搭载猎户座载人飞船,并被寄予在 2019 年由特朗普政府启动的计划中发挥重要作用的期望。“它依然具有重要的作用。”曾任 NASA 副副署长并参与 2010 年 SLS 开发决策的 Daniel Dumbacher 说。“SLS 项目运行的逻辑仍然成立。”2022 年,SLS 完成了其首次发射,执行了阿尔忒弥斯一号任务,将猎户座无人飞船送入绕月轨道。这一试飞为后续任务铺平了道路,2025 年 9 月,阿尔忒弥斯二号任务将进行类似的飞行,将搭载四名宇航员。计划中的阿尔忒弥斯三号目前定于 2026 年 9 月进行,将完成美国“重返月球”计划中的首个登月任务。SLS 也可能被用于其他深空任务。NASA 曾计划利用 SLS 发射其“欧罗巴快船”前往木星的卫星欧罗巴,但因成本和延误问题,最终改用 SpaceX 的猎鹰重型火箭,该任务已于今年 10 月发射。此外,SLS 还被视为 2028 年开始发射 NASA 新月球空间站“门户”组件的潜在选项,目前该空间站仍在开发中。NASA 的登月计划是利用 SLS 将宇航员送至月球轨道上的猎户座飞船,随后与一个独立的登陆器对接并降落月面。目前的设想是 SpaceX 的星舰将被作为登陆器——一个巨大的可重复使用的航天器,可执行多次发射和着陆任务。马斯克还希望星舰未来能够将人类送往火星。星舰目前正在测试阶段。上个月,它完成了一次壮观的飞行测试,其中火箭的下半部分超重型助推器在德克萨斯州博卡奇卡由 SpaceX 的“筷子”发射塔捕获。星舰的动力最终将超越 SLS,而且设计上完全可重复使用,而 NASA 的火箭在每次发射后都会被弃置于海洋。星舰的成功以及其他大型商业火箭(如 Jeff Bezos 旗下“蓝色起源”的新格伦火箭)的发展,令 SLS 的必要性受到质疑。今年 10 月,亿万富翁 Michael Bloomberg 称 SLS 是“纳税人资金的巨大浪费”。11 月,记者 Eric Berger 表示,该火箭被取消的可能性至少有 50%。“我认为这个决定是正确的,很难证明 SLS 的必要性。”现任加州大学伯克利分校、曾任 SpaceX 任务总监的 Abhishek Tripathi 说。但这并非简单的计算问题。Dumbacher 指出,虽然 SpaceX 在星舰的开发上取得了巨大进展,但仍有许多工作要完成。例如,星舰需要进行多达 18 次发射,在地球轨道中为一个月球星舰补充燃料,然后才能完成奔月任务。首次燃料转移测试预计将于明年进行。相比之下,SLS 只需一次发射即可将猎户座直接送往月球。因此,仅在“18 次星舰发射的成本低于一次 SLS 发射时,SLS 的重要性才会降低,”Dumbacher 说。NASA 曾在 2021 年向 SpaceX 支付 29 亿美元,用于阿尔忒弥斯三号任务的首个星舰登月,但每次发射的具体成本尚不明确。(来源:MIT Technology Review)NASA 也正在为未来的 SLS 发射项目开发硬件。“阿尔忒弥斯二号所需的所有 SLS 组件已交付。”NASA 发言人在回复邮件提问时表示,并补充说,SLS 还为阿尔忒弥斯二、四和五号任务生产了“硬件”。“NLS 可以在单次发射中将比任何其他火箭更多的有效载荷送往月球。”NASA 表示。“该火箭的设计是为了满足 NASA 的月球运输需求。”Dumbacher 指出,如果美国希望在中国 2030 年前实现载人登月计划之前重返月球,取消 SLS 可能会是一个败着。“现在不是重新审视哪种火箭最好的时候。”他说,“每拖延一分钟,中国人就越可能先登上月球。”当选总统特朗普已任命马斯克在新政府中担任角色,作为政府效率部门的一部分,帮助削减公共开支。虽然这一倡议的具体职责尚不明确,但像SLS这样的项目可能会接受审查。然而,取消 SLS 需要国会的支持,而共和党在国会只拥有微弱的多数优势。“SLS 在两党之间非常受欢迎,”Forczyk 说,这意味着想要立即采取行动可能会很困难。“投入 SLS 的资金为关键国会选区的纳税人和选民带来了好处,”她补充道,“我们不知道马斯克将有多大影响力。”看起来 SLS 至少会在明年 9 月执行阿尔忒弥斯二号任务,但之后的前景更加不确定。“我认为最合理的做法是在阿尔忒弥斯三号之后取消 SLS。”Forczyk 说。除了 SLS 项目本身,这样的决定可能对 NASA 产生广泛影响,尤其是对于整体预算的影响。目前 NASA 的预算为 254 亿美元,是世界上资金最充足的航天机构。这笔资金用于天体物理学、天文学、气候研究以及太阳系探索等多个领域的科学研究。“取消 SLS 相当于在削弱对 NASA 当前预算水平的支持。”Tripathi 说,“一旦预算被削减,它很难再回到当前水平。要谨慎对待自己的期望。”原文链接:https://www.technologyreview.com/2024/11/28/1107511/whats-next-nasas-giant-moon-rocket/
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