【軍武次位面】作者:大伊萬
根據央視新聞援引美國媒體報道,美東時間1月8日凌晨2時18分,美國航天機器人技術公司(Astrobotic Technology)研製的「游隼」(Peregrine)月面著陸器,在佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地發射升空,擔負2024年、也是自「阿波羅」計劃結束以來美國首次登月任務。
沒想到發射後僅數個小時,航天機器人技術公司就宣布,由於探測器出現了嚴重的燃料滲漏故障,原定的在月表軟著陸、開展相應的科學試驗計劃已經無法完成,後續如何處理不得而知。那麼,所謂的「游隼」探測器,整出這麼大一個爛活,到底出了什麼事情,可能會對美國的「重返月球」計劃產生怎樣的影響呢?
「游隼」與CLPS計劃
先說說這個「航天機器人技術公司」和它研發的「游隼」探測器到底是何方神聖好了,「游隼」探測器從發射計劃上看,隸屬於美國國家航天局(NASA)的「商業月球有效載荷服務」(CLPS)計劃。
而所謂的CLPS計劃,其核心要義是作為美國載人重返月球的「阿爾忒彌斯」計劃的前置性項目,發射多個由私人公司研製的月球探測器,對月球展開相應的探測活動:一方面扶持一批有實力的私營航天企業參與其中,爭取在重返月球計劃中獲取經濟效益;另一方面有效分擔風險和成本,避免NASA主導的「阿爾忒彌斯」計劃所費甚巨;第三方面,探測數據可以直接服務於美國的載人登月計劃。最後,CLPS還可培養人才梯隊,吸引更多的優秀人才乃至普通公眾共同參與「重返月球」。
從CLPS的用意來看,大伊萬認為想的還是非常美好的:
第一是避免了當年阿波羅登月計劃花了天價、投入產出比嚴重不足的缺陷,當年的阿波羅計劃花了300多億美元,幾乎相當於6艘航空母艦的價格,送上去12個人,平均一個人相當於半艘航空母艦的身價。在美蘇競爭、美國國力處於上升期的情況下,這麼乾沒問題,但現在美國國力大不如前,再這樣干,根本沒有民意基礎;
第二是儘量按照大航海的思路來做航天,當年的大航海之所以能夠循環、增長下去,其本質因素是能賺到錢,儘管大航海的水手們死傷枕籍,但只要一艘船能滿載香料和黃金回來,就能數錢數到手軟,未來航天時代也必然要按照大航海的思路,注重投入產出比;
第三是藉助私營企業的力量,儘量多搞一些創意性的項目,大家一起頭腦風暴。比如CLPS的幾個項目中,「游隼」項目的月球車將在南極尋找月球水冰的分布情況,而Nove-C月球車將測試液氧甲烷發動機和精確著陸技術方案,還有比如卡內基梅隆大學推出的、高度智能化的IRIS月球車等,利於民間和官方共同提高技術水平。
「游隼」發射失敗的原因
但是,想像的很美好,可實際執行起來就不是這麼一回事了:
其實從本次「游隼」發射任務來看,運載火箭系統還是很不錯的,使用的是ULA的「伏爾甘-半人馬座」運載火箭。該型運載火箭最大的技術亮點當屬使用分級燃燒循環,採用了液氧-甲烷廉價燃料的BE-4型液體火箭發動機,也是目前世界上性能最好、推力最強的液氧-甲烷發動機之一。該火箭在正常發射構型下,LEO(近地軌道)的運載能力在27.2噸,GTO(地球同步軌道)的運載能力為14.5噸。
也正因為這個BE-4型發動機,讓「伏爾甘-半人馬座」運載火箭簡直遭了老鼻子罪了,測試過程中各種爆炸,爆炸完了就各種延期,連帶著CLPS計劃的幾個探測器也跟著一起延期。就比如「游隼」探測器,就這麼一路延期下去,原本預計在去年10月份就該發射,結果先是延遲到12月份,在12月「伏爾甘-半人馬座」遙一火箭實施測試的時候還出現了燃料箱泄露的故障,只能再度延期,頗有同屬ULA的SLS一口氣延期17次的風範。
沒想到,「伏爾甘-半人馬座」火箭儘管磕磕絆絆,跳票了N次,這一次首飛居然沒有出岔子,而是順利完成了,本來最有可能出岔子的運載火箭系統沒有出問題,問題居然出在了大家認為十拿九穩的月面探測器上。根據目前航天機器人公司公布的情況來看,「游隼」探測器在發射幾個小時之後,燃料箱就開始滲漏,燃料箱滲漏產生的速度分量直接讓「游隼」探測器失穩。儘管後來地面控制小組經過拚命努力,又讓「游隼」恢復了正常。
同時還緊急調整了「游隼」的飛行計劃——將原本的月面軟著陸,無可奈何地改成了近月制動後泊入月球軌道、在月球軌道實施探測任務,看起來已經對原定計劃做出了巨大的修正,放棄了原本的主線任務月球軟著陸,但燃料箱的泄露問題始終無法解決,這問題就嚴重了。畢竟,按照「游隼」的飛行計劃,需要經過半個月的飛行和一次引力彈弓加速,才能被月球所捕獲,飛行周期長達15天左右。
而按照目前航天機器人公司計算的數據,「游隼」的燃料箱大概在40小時之後就會漏光,那麼別說月面軟著陸或者近月制動了,「游隼」的燃料連第一次引力彈弓加速期都維持不到,燃料箱漏光後飛行器姿態必然失穩,同時還會喪失動力,然後就不知道飛到什麼地方去了。所以,我們現在可以提前預定一下,「游隼」探測器已死,可以直接抬走。
「游隼」發射失敗的影響
「游隼」探測器它死了不要緊,最直接的問題就是——CLPS計劃的後續安排,乃至整個「阿爾忒彌斯」計劃全亂套了。
按照美國人的計劃,「游隼」探測器和第二個CLPS探測器Nove-C是前後腳關係,Nove-C在今年2月份就要發射,現在「游隼」探測器已經寄了,那麼Nove-C要不要按期發射,這一抉擇已經擺在了NASA的面前。而更為重要的是,航天機器人公司在CLPS項目中,不僅有「游隼」項目,還有一個更為重要的、在今年11月發射的Griffin著陸器和Viper月球車呢。在「游隼」已經寄了的情況下,誰敢打包票說Griffin著陸器就沒有問題?
即使是從最謹慎的角度來說,那也必須要進行重新規劃和試驗,確保萬無一失才能上天,這樣就讓美國的「阿爾忒彌斯」計劃又被整體往後推遲了。事實上,就在「游隼」探測器失敗後數個小時,NASA已經緊急做出決策,「阿爾忒彌斯」計劃的載人繞月飛行和載人登月飛行全部延遲,平均延遲長達一年左右,就是「游隼」探測器失敗造成的負面影響。
話說這美國人也確實想得開,航天機器人公司在美國航天系統中,屬於真正的萌新,2007年才成立,而且是卡內基梅隆大學一部分科研人員跑單幫的產物,第一個產品就是「游隼」探測器。美國人的重返月球計劃首個探測器交給這樣一家名不見經傳的小公司來做,咱們還能說什麼,只能說NASA的心太大了,而且非常不幸的翻車了。
中國的登月計劃
美國的「游隼」探測器翻車,去年俄羅斯的「月球-25」探測器也翻車,那接下來咱們怎麼辦呢?
嫦娥六號任務探測器分別搭乘安-124和運-20飛機,已運抵中國文昌航天發射場
就在大伊萬寫稿的當兒,咱們的嫦娥六號探測器已經進場了,準備在今年上半年使用長征五號火箭發射。雖然但是,大伊萬還是要指出,相比NASA預計發射的月球探測器的發射密度,咱們的嫦娥計劃發射密度還是要稍微差了一些;而相比較貝索斯的BE-4和ULA的「伏爾甘-半人馬座」火箭,咱們的長征五號火箭、還有一些民營航天公司的火箭,同樣還要再加把勁,才能追上美國人的腳步。
總的來說,在航天領域,儘管美國的「游隼」探測器出了問題,重返月球計劃開局就不利,但是,人家的技術積澱依然存在,咱們獲得了戰術上的部分領先;但是在戰略上,尚且處於相對劣勢的地位,這一點必須承認,當然,如果接下來美國人的月球探測器繼續翻車、連續翻車的話,那麼這個情況當然就是兩說咯。
所以咱們現在要做的,大伊萬認為最重要的問題,是不要管美國人怎麼做,也不管美國人怎麼翻車,而是認認真真做好我們自己的月球探測任務。美國人在那邊大張旗鼓的聒噪,咱們別和美國人爭,一步一個腳印的走好我們自己的探月計劃,不要因為美國人翻車就嘲笑美國人,也不要因為美國領先就急著要趕超。「游隼」探測器翻車唯一的教訓,就是航天飛行還是要老老實實的尊重科學規律,而不是搞噱頭。
最後,無論最後首先重返月球的是中國還是美國,咱們都應該等閒視之,畢竟人類重返月球、登陸月球的事業,歸根結底還是那句話:為了全人類。