就在川普提名艾萨克曼为NASA新局长的第二天,现任局长比尔·纳尔逊最新宣布:阿尔忒弥斯2号任务从原定的2025年9月推迟至2026年4月,阿尔忒弥斯3号任务从2026年9月推迟至2027年中期。
●最新时间表
这是继今年1月推迟之后第二次延期该计划。做到了年初年末两度推迟动作。
这次推迟后的时间表,与去年11月底美国政府问责局(GAO)发布一份阿尔忒弥斯计划审计报告,给出的结论基本一致:美国首次载人登月(阿尔忒弥斯3号)不太可能早于2027年。
●推迟原因
导致这次推迟的主要原因在于,确定阿尔忒弥斯1号任务隔热罩性能未达预期表现。2022年12月,阿尔忒弥斯1号任务猎户座飞船重返地球时,隔热罩出现「意外的碳烧损」(见上图▲)。猎户座飞船隔热罩使用烧蚀材料,部分烧损是正常现象,但实际损耗程度远超预期。
NASA公布了这一问题的根本原因:热量积聚在Avcoat材料外层,导致气体被困在隔热罩内部并导致内部压力增大,从而引发裂纹和外层材料的不均匀剥落。这种情况发生在「跳跃返回」阶段,也就是飞船多次弹跳进出大气层的过程中。(注:Avcoat材料是一种用于隔热罩系统的可烧蚀材料,用来保护飞船在再入地球大气层时免受极高温度的损害,具备可烧蚀、耐高温、轻质量等特点)
●应对措施
美国宇航局负责月球火星计划的副局长阿米特·克沙特里亚(Amit Kshatriya)解释说,阿尔忒弥斯2号任务会暂时使用现有隔热罩,但通过调整飞船重返地球时的飞行轨道来减少应力。尽管这种方法可能降低着陆精度,但可以避免因更换材料而耗时更多。
阿尔忒弥斯2号任务指令长里德·怀斯曼坦言承认「任务延误令人痛苦」,但他和另外三名船员(NASA宇航员维克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫,以及加拿大宇航员杰里米·汉森),都认为彻底查明问题根源更重要。
其实,除了隔热罩存在问题,阿尔忒弥斯2号任务还得解决生命支持系统、电力系统电池故障断电等问题。
●另有隐情
在这次NASA最新情况通报会上,现任局长纳尔逊(▲上图左一)还是表现出对阿尔忒弥斯计划和NASA未来持乐观态度。他还透露已经致电贾里德·艾萨克曼,邀请这位刚刚被提名的新局长访问NASA总部。
要知道,被提名局长需要参议院表决通过才能在下个月上任,而且新政府团队尚未开始与现任班底进行交接,因此,纳尔逊这番操作显得过早,过分热情,过于刻意。这位拜登老友和左派政客到底葫芦里卖的什么药?
先从观察家视角来看,外界对第二任川普政府是否会支持阿尔忒弥斯计划充满猜测。尽管这个计划是川普首个任期发起的,但川普及其首要顾问马斯克更热衷于火星探索。而马斯克一直批评NASA百般呵护的SLS项目,抨击又烧钱又拖延又不可复用,跟他的星舰系统根本没法比。包括马斯克、艾萨克曼、博尔登、克鲁兹、布隆伯格在内的政商名流,今年接连不断地批评SLS项目甚至整个阿尔忒弥斯计划。这就是在操刀前舆论造势。谁都知道,NASA以及整个美国政府将在明年初经历重大洗牌。这些人事变动意味着目前作出的任何决策都可能被废止。小到阿尔忒弥斯任务推迟,大到整个阿尔忒弥斯计划变更,包括SLS火箭和猎户座飞船,可能都会被取消。
再从左派政客现任局长纳尔逊的视角看待这一切,如同大兵压境,最好主动求和示好,以求自保,尽可能保留现有计划、预算、合同——实则保全背后庞大的既得利益。
于是,现任局长上演了一出戏:打美国优先牌、打国际合作牌。
这位左派政客反复强调:现行阿尔忒弥斯架构不会也不应该被取代。目前唯一飞越月球的载人航天器只有SLS火箭+猎户座飞船的组合。阿尔忒弥斯计划是商业与国际合作的成果,已有近50个国家签署了《阿尔忒弥斯协议》。他暗示可能还会有一个国家即将加入协议,目前公开签署协议的国家数为49个。但如果美国希望赶在中国之前重返月球,时间就是关键。中国已经表示将在2030年前实现载人登月。纳尔逊宣称,阿尔忒弥斯3号载人登月任务的新日期,瞄准2027年中期。他正在安排与建造阿尔忒弥斯关键组件的承包商负责人会面——SpaceX(星舰登月器)、蓝色起源(蓝月球登月器)、波音(SLS)、洛克希德·马丁(猎户座)和Axiom Space(登月宇航服)以及提供猎户座服务舱的欧洲航天局,反复强调重点:「我们必须在所有合作伙伴之间建立一种共同的紧迫感,抢在中国之前登月,我认为我们有。」
●更多不确定
其实,这副左派政客一脸的义正言辞,并不会迷惑即将上台的保守派,更不会掩盖既定事实。
○SLS项目早已被业界称为是美国航天的巨大浪费:开发14年耗资超过320亿美元,严重超支60多亿美元;至今仅仅发射1次;每次发射成本高达25亿美元;每年运营费用26亿美元(2023年起);原计划利用航天飞机部件以降低成本,但SLS却成了历史上最昂贵的火箭。
○猎户座飞船的棘手问题同时突出:隔热罩出现炭化材料脱落问题,导致阿尔忒弥斯1号任务返回时多处接近失效,NASA花费两年时间才公开承认隔热罩有问题,很多业界人士认为该设计不适合载人飞行;飞船生命支持系统电路中,二氧化碳吸收器的电动阀门存在设计缺陷;逃逸系统中的电池存在断电隐患;2006-2023年18年猎户座项目总花费高达294亿美元;因关键部件延迟交付、设计缺陷、集成测试问题等造成额外费用,超支数十亿美元。
○任务安排不合理:阿尔忒弥斯2号与阿尔忒弥斯1号任务类似,只是增加载人绕月,但耗时41个月。而阿尔忒弥斯3号作为首次载人登月任务更复杂,却计划仅比阿尔忒弥斯2号推迟12-18个月。阿尔忒弥斯2号与3号任务时间间隔不合理,3号任务很可能推迟到2028年甚至更晚。这意味着首次载人登月不再是2026年,而是严重延误到2028年。从新任NASA局长角度看,这就是即将卸任的现任局长挖的坑,埋的雷。
现在该到了新任NASA局长能否大刀阔斧大干一场的节骨眼上。
现行阿尔忒弥斯整体方案是:先是SLS火箭+猎户座飞船+登月版星舰,然后SLS火箭+猎户座飞船+蓝月球载人登月器。方案复杂、系统脆弱、预算过高、管理繁复,难以持续性执行。
到底是渐进式优化阿尔忒弥斯系列计划(2号、3号任务保持不变,率先保证先载人登月;再从4号任务起全面砍掉SLS+猎户座),还是一步到位彻底推翻现行方案,全面采用星舰系统作为唯一载人登月方案——这是个棘手的重大问题。
抛开政治因素等不谈,单从技术难度考量,也要大大打个问号:星舰是否可能完全取代SLS ?或者整个阿尔忒弥斯架构能被更快实现的星舰方案取代 ?
作为NASA首选载人登月器,登月版星舰目前还处于待成熟开发阶段。SpaceX星舰团队必须完成大量复杂的技术工作,才能实现3号载人登月任务,包括关键技术:星舰原位回收、舰对舰在轨加油、星舰高频发射/回收/对接、星舰登月演示。而为了实现3号载人登月任务,SpaceX采用一套复杂方案:需要发射多艘加油星舰,进行舰对舰加油,为登月星舰提供足够量的推进剂。这当中存在诸多潜在风险和技术难关,比如在轨加油技术难题、推进剂蒸发损耗问题、贮存舱燃料沸腾问题、短时间快速连续发射加油星舰能力、载人登月器着陆能力……这些问题都极具考验,而且都需要大量测试和多次演示,都需要在未来几年(最快2025~2026年)递进式完成,绝非易事。一旦实现就是航天奇迹。