◎科技日?qǐng)?bào)記者 胡定坤
4月16日，美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布，SpaceX戰(zhàn)勝藍(lán)色起源、動(dòng)力系統(tǒng)等公司，成為“阿爾忒彌斯”登月計(jì)劃“載人著陸器”項(xiàng)目的唯一中標(biāo)者。NASA將對(duì)SpaceX資助29.8億美元，要求其在“星艦（Starship）”飛行器的基礎(chǔ)上研制一種將航天員從環(huán)月軌道送上月球的著陸器，并開(kāi)展一次載人演示實(shí)驗(yàn)。
巨大的Starship著陸器示意圖 。圖源：SpaceX
目前，SpaceX的Starship仍處緊鑼密鼓的研制、測(cè)試之中，但其前進(jìn)之路堪稱崎嶇，近期開(kāi)展的4次高空試驗(yàn)全部以爆炸告終。在屢試屢敗的情況下，SpaceX究竟憑什么贏得NASA的青睞呢？
競(jìng)爭(zhēng)激烈，低成本成為“撒手锏”
2020年4月，NASA宣布資助SpaceX、藍(lán)色起源、動(dòng)力系統(tǒng)公司領(lǐng)銜的三個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟登月著陸器的方案設(shè)計(jì)工作，項(xiàng)目總金額9.67億美元。其中藍(lán)色起源聯(lián)合諾斯諾普·格魯曼、洛克希德·馬丁、德雷珀在內(nèi)的三家美國(guó)老牌軍工企業(yè)組成團(tuán)隊(duì)，號(hào)稱“美國(guó)國(guó)家隊(duì)”，獲得5.79億美元，獨(dú)家占比過(guò)半。動(dòng)力系統(tǒng)則與內(nèi)華達(dá)山脈公司合作，獲得2.53億美元。SpaceX收到的資助最少，僅有1.35億美元。
當(dāng)時(shí)，SpaceX的Starship并不被看好，NASA認(rèn)為其技術(shù)方案過(guò)于復(fù)雜，且交付時(shí)間得不到保障。然而，一年以后，SpaceX卻成功逆襲了，哪怕是實(shí)力強(qiáng)勁的“美國(guó)國(guó)家隊(duì)”也被迫出局。
逆襲的原因很簡(jiǎn)單，NASA的資金有限，而SpaceX恰好是要錢最少的那一個(gè)。NASA宣稱，SpaceX的合同報(bào)價(jià)為29.4億美元，藍(lán)色起源的報(bào)價(jià)遠(yuǎn)高于SpaceX，動(dòng)力系統(tǒng)的報(bào)價(jià)更是遠(yuǎn)高于藍(lán)色起源。據(jù)美國(guó)《太空新聞》網(wǎng)站報(bào)道稱，NASA官員透露，有限的預(yù)算迫使他們只選擇SpaceX。據(jù)悉，NASA原計(jì)劃將在今年投入34億美元開(kāi)發(fā)登月著陸器，但國(guó)會(huì)僅批準(zhǔn)了四分之一，即8.5億美元。
孤注一擲，沒(méi)錢只能拿技術(shù)冒險(xiǎn)
與其他著陸器相比，Starship的本質(zhì)是一款可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭，它長(zhǎng)50米，直徑9米，但是，要將這樣一個(gè)龐然大物送到月球的難度可想而知。
按照SpaceX和NASA的方案，首先需要使用SpaceX正在研制的“超重型”助推器將Starship運(yùn)到近地軌道，進(jìn)行在軌燃料加注，之后Starship將自行飛到月球軌道。接下來(lái)，NASA使用“太空發(fā)射系統(tǒng)”火箭將搭載四名宇航員的“獵戶座”飛船送到月球軌道，通過(guò)交會(huì)對(duì)接將兩名宇航員轉(zhuǎn)入Starship中。宇航員乘坐Starship在月球著陸，開(kāi)展為期一周的科學(xué)考察后，再由Starship將其送回“獵戶座”并返回地球。
實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程要克服重重難關(guān)。特別是Starship實(shí)驗(yàn)接連失敗，“超重型”助推器尚在研制，大規(guī)模在軌燃料加注尚無(wú)先例……NASA寄希望于SpaceX在未來(lái)幾年攻克這些難題，并在本世紀(jì)20年代中期實(shí)現(xiàn)美國(guó)重返月球的夢(mèng)想無(wú)疑是一種技術(shù)冒險(xiǎn)。
藍(lán)色起源著陸器示意圖 。圖源：藍(lán)色起源
正常情況下，如此關(guān)鍵的項(xiàng)目至少應(yīng)由兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)并行開(kāi)發(fā)，擇優(yōu)而取。NASA之所以沒(méi)有給SpaceX找一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，根本原因也是沒(méi)錢。NASA載人探索與任務(wù)副主管凱西·盧德斯稱，盡管藍(lán)色起源的方案“有其優(yōu)點(diǎn)”，但我們沒(méi)有足夠的資金來(lái)嘗試與之協(xié)商。
低價(jià)之外，Starship也有技術(shù)優(yōu)勢(shì)
根據(jù)NASA發(fā)布的相關(guān)報(bào)告，SpaceX和藍(lán)色起源著陸器的技術(shù)等級(jí)都是“可接受”，而動(dòng)力系統(tǒng)著陸器的技術(shù)等級(jí)則是“一般”，低于“可接受”。但是，相比藍(lán)色起源著陸器只能將850千克的貨物送上月球，Starship的運(yùn)載能力就大得多了。SpaceX官方宣稱，經(jīng)過(guò)在軌燃料加注后，Starship能將100噸的貨物送到月球表面。
NASA報(bào)告中對(duì)Starship的技術(shù)能力不乏贊美之詞。包括，Starship能在與“獵戶座”對(duì)接前在月球軌道停留100天，超過(guò)NASA提出的90天的指標(biāo)需求，這為載人發(fā)射留出更充足的時(shí)間；Starship向月球運(yùn)輸及從月球返回的運(yùn)載能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)NASA的任務(wù)需求，使其能夠運(yùn)載包括笨重設(shè)備在內(nèi)的科學(xué)和探測(cè)所需的相關(guān)物資，這對(duì)登月任務(wù)有非常重要的意義；NASA要求著陸器要能滿足四名宇航員的生存需求，支持其在月球表面的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)，Starship的艙室容積和運(yùn)載能力能夠滿足更多人類在月球表面更長(zhǎng)時(shí)間的活動(dòng)需求……
當(dāng)然，對(duì)于Starship的屢試屢敗，NASA也并非沒(méi)有擔(dān)憂，其報(bào)告中稱：SpaceX高度集成的復(fù)雜推進(jìn)系統(tǒng)及其幾個(gè)子系統(tǒng)目前仍處于設(shè)計(jì)階段，需要實(shí)質(zhì)性成熟。這個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性及研制和測(cè)試的時(shí)間限制增加了風(fēng)險(xiǎn)，這一風(fēng)險(xiǎn)是SpaceX方案的弱點(diǎn)，但不是“重大弱點(diǎn)”。
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
編輯：劉義陽(yáng)
審核：岳靚
終審：何屹
