美國(guó)載人飛船繞月返回了,但是載人登月還有一堆問(wèn)題要解決
歷經(jīng)10天飛行,美國(guó)“阿爾忒彌斯2號(hào)”載人飛船,終于成功安全返回地球,有些人又開始陰陽(yáng)起來(lái)了,什么“人類的驕傲”、“中國(guó)落后”“承認(rèn)美國(guó)先進(jìn)很難嗎”?
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你說(shuō)你夸就夸,干嘛老是改不掉,抬高別人,順便打擊自己的心態(tài)?
但你要明白,第二輪探月競(jìng)爭(zhēng)的是什么?是繞月嗎?當(dāng)然不是,第二次人類登月競(jìng)爭(zhēng)的核心就兩個(gè):一個(gè)重新登上登月,另外一個(gè)在月球建立基地。這是全球的共識(shí)。
前者只是回到人類登月的水平,后者才是真正的突破!
然后我們看看阿爾忒彌斯2號(hào),你會(huì)發(fā)現(xiàn)它連正兒八經(jīng)的繞月都沒(méi)完成,而是掠月,對(duì)于整個(gè)人類探月計(jì)劃剛剛邁出一步,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人類驕傲的程度。
更關(guān)鍵的是,美國(guó)不是不想繞月,而是真的沒(méi)那個(gè)能力,也就談不上美國(guó)先進(jìn),中國(guó)落后的說(shuō)法,恰恰相反,正是因?yàn)橹袊?guó)快要超越美國(guó)了,美國(guó)才著急發(fā)射阿爾忒彌斯2號(hào)。
為啥這么說(shuō)呢?
很多人都知道,阿爾忒彌斯2號(hào)這次走的是自由返回軌道,飛船離月球表面最近的時(shí)候還有6545公里遠(yuǎn),連月球的軌道都沒(méi)進(jìn)去。
按照美國(guó)那邊的說(shuō)法,這是為了安全,因?yàn)檫@條路上不需要自己主動(dòng)剎車或者加速,就算發(fā)動(dòng)機(jī)徹底壞掉也能自動(dòng)回來(lái)。
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可為什么要強(qiáng)調(diào)安全,而不是為了技術(shù)驗(yàn)證呢?實(shí)際上背后有兩個(gè)繞不過(guò)去的技術(shù)問(wèn)題。
第一,獵戶座飛船的隔熱罩到現(xiàn)在還是一顆定時(shí)炸彈。2022年阿爾忒彌斯1號(hào)無(wú)人試飛的時(shí)候,隔熱罩材料突然崩了,破損的地方超過(guò)100處。
NASA到現(xiàn)在也沒(méi)把這個(gè)問(wèn)題解決好。如果從自由軌道掠月,那么獵戶座被引力甩回來(lái)時(shí),溫度只有1600度,如果進(jìn)入月球軌道再返回,那么返回大氣層時(shí)的溫度會(huì)飆升到2700度,獵戶座飛船根本頂不住。
第二,獵戶座飛船的推進(jìn)能力到底能不能完成近月制動(dòng),這事還沒(méi)檢驗(yàn)過(guò)。真正要進(jìn)月球軌道,得先減速、入軌、待在軌道上、重新點(diǎn)火、加速、脫離月球引力、再返回地球。
每一步對(duì)飛船的動(dòng)力、導(dǎo)航和溫度控制都是硬考驗(yàn)。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,為了讓高速飛向月球的飛船慢下來(lái),能被月球引力“拽住”進(jìn)入繞月軌道,得在合適的時(shí)候猛地踩一腳“太空剎車”——這就是所謂的“近月制動(dòng)”。
阿波羅飛船那時(shí)候,想進(jìn)入離月球表面大約100公里的低空繞月軌道,得準(zhǔn)備大約1700米/秒的“剎車勁兒”(也就是速度要減少的量)。
換句話說(shuō),獵戶座連曾經(jīng)阿波羅拉飛船都不如,真談不上人類的驕傲。
而現(xiàn)在的獵戶座飛船,連它帶的歐洲服務(wù)艙一塊兒算上,總共能提供的剎車勁兒只有大約1250米/秒。說(shuō)白了,獵戶座勁兒不夠大,踩不下那么狠的剎車,所以它沒(méi)法像當(dāng)年阿波羅那樣鉆進(jìn)緊貼月球的低軌道里飛。
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你想想,這還只是其中的一個(gè)步驟,所以美國(guó)現(xiàn)在的獵戶座飛船還沒(méi)這個(gè)底氣,能夠進(jìn)入月球軌道真正繞月一圈。
這兩個(gè)最關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題都還沒(méi)解決,美國(guó)就急著讓阿爾忒彌斯2號(hào)繞月,可想而知中國(guó)給的壓力有多大。
也正是因?yàn)槿绱耍绹?guó)國(guó)內(nèi)也有一堆人反對(duì)的聲音。
除此之外,美國(guó)的阿爾忒彌斯載人登月計(jì)劃問(wèn)題還不止這些,我上面說(shuō)了,人類這次登月,不僅僅是要登月那么簡(jiǎn)單,還要在上面建立基地。
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但美國(guó)別說(shuō)基地了,連登月計(jì)劃都還沒(méi)做好,甚至艙外宇航服都有問(wèn)題。
很多人將艙外宇航服和艙內(nèi)宇航服混淆了,實(shí)際上這是兩個(gè)東西。
飛行器艙內(nèi)因?yàn)橛懈鞣N系統(tǒng)保證,所以人類可以在這里帶上很長(zhǎng)時(shí)間,但月球上完全不同,一點(diǎn)能讓人呼吸的氧氣都沒(méi)有,人站在上面幾秒鐘肺里就空了,血液里的氧氣也會(huì)很快跑光,十幾秒內(nèi)人就會(huì)失去意識(shí)。
其次月球表面沒(méi)有大氣層擋著,白天太陽(yáng)直射的地方能熱到一百二十多度,晚上背陰的地方又能冷到零下一百八十度,這種溫差人的身體根本扛不住。
除此之外,月球上還有宇宙射線、太陽(yáng)風(fēng)啥的,待久了不光輻射病,細(xì)胞都會(huì)被破壞。
所以人必須要有特制的艙外宇航服,才能在月球上活動(dòng)。這也是為啥人類登月要建立月球基地的原因,艙外宇航服是基礎(chǔ),月球是保障。
沒(méi)有基地,我們就是月球過(guò)客,而沒(méi)有艙外宇航服,連站上月球的資格都沒(méi)有。
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可是美國(guó)連基礎(chǔ)新一代XEMU宇航服多次延期。
為了能在月面做深蹲、跪下采樣這些動(dòng)作,這套衣服在屁股、膝蓋這些關(guān)鍵位置用了復(fù)雜的關(guān)節(jié)軸承設(shè)計(jì)。這讓活動(dòng)比以前方便很多,但代價(jià)是整個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜到不行。
除了這些技術(shù)難題,這套宇航服有92個(gè)關(guān)鍵部件,由27家不同的公司供貨,只要有一家零件出問(wèn)題,整體就受影響。
另外成本早就超標(biāo)了,現(xiàn)在已經(jīng)到了10億美元,就現(xiàn)在宇航服都不確定什么時(shí)候能交到宇航員手上。
沒(méi)有宇航服,NASA就算把載人登月的其他環(huán)節(jié)全搞定了也沒(méi)用。更別說(shuō),基地啥的,甚至NASA到現(xiàn)在對(duì)整個(gè)項(xiàng)目還是一團(tuán)亂麻。
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美國(guó)重返月球的阿爾忒彌斯計(jì)劃,正陷進(jìn)一場(chǎng)多頭扯皮的困局。
根據(jù)美國(guó)NASA前員工透露,NASA幕后已經(jīng)亂成一鍋粥,最主要的原因是美國(guó)政府已經(jīng)削減了大部分經(jīng)費(fèi),而且NASA引入商業(yè)公司分包的模式,現(xiàn)在成了整個(gè)計(jì)劃最大的絆腳石。
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經(jīng)費(fèi)就不說(shuō)了,NASA分包模式表面上看著是引進(jìn)了競(jìng)爭(zhēng)和新東西,實(shí)際上把一個(gè)登月工程拆得七零八落。SLS火箭由波音牽頭,獵戶座飛船由洛克希德·馬丁造,登月艙又讓SpaceX和藍(lán)色起源去競(jìng)爭(zhēng)開發(fā)。各家公司只管自己那攤事,誰(shuí)都不對(duì)最終登月負(fù)責(zé)。
根據(jù)美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局的報(bào)告,三個(gè)阿爾忒彌斯項(xiàng)目累計(jì)成本超支已經(jīng)到68億美元,占了NASA所有重大項(xiàng)目超支的近一半。
當(dāng)這些承包商各干各的時(shí)候,登月計(jì)劃就變成了一個(gè)不斷超支、不斷推遲的無(wú)底洞。更尷尬的是,登月計(jì)劃的核心——著陸器到現(xiàn)在還是空的。
SpaceX的星艦需要完成人類從沒(méi)搞過(guò)的在軌加燃料技術(shù),光一次任務(wù)就要十次以上的燃料補(bǔ)給飛行。這項(xiàng)技術(shù)有多費(fèi)勁呢?
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首先得發(fā)射一艘專門設(shè)計(jì)的星艦當(dāng)軌道加油站,它像個(gè)大燃料庫(kù)在天上長(zhǎng)期存燃料。接著,好幾艘到十幾艘加油版星艦要像油罐車隊(duì)一樣,挨個(gè)發(fā)射上去跟加油站對(duì)接,把帶的推進(jìn)劑全轉(zhuǎn)過(guò)去。最后,等燃料庫(kù)裝滿了,執(zhí)行最終任務(wù)的登月版或者深空版星艦才會(huì)發(fā)射入軌,跟燃料庫(kù)來(lái)一次最后對(duì)接,加滿燃料以后才能奔著月球去。
這整個(gè)過(guò)程里,怎么對(duì)接、怎么快速分開、怎么查漏,一堆工程問(wèn)題一個(gè)都沒(méi)解決。而藍(lán)色起源的藍(lán)月亮著陸器預(yù)計(jì)要等到2030年左右才能用上。這就導(dǎo)致波音的SLS火箭跟獵戶座飛船就算都準(zhǔn)備好了,也沒(méi)有著陸器可以帶,那沒(méi)有著陸器,怎么登陸月球?
所以NASA的阿爾忒彌斯載人登月計(jì)劃,不光是技術(shù)上的麻煩,更是整個(gè)執(zhí)行流程出了問(wèn)題。美國(guó)如果要在2028年載人登月,就要在2年內(nèi)把這些問(wèn)題都解決,這是一個(gè)基本上不可能完成的任務(wù)。
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