沉返月球“美”梦难圆

　　1972年，当“阿波罗”17号的宇航员从月球前往时，他们不会意料到，正在接下来的50多年里，他们将成为最初一批踏脚月球的美国人。虽然美国近几任总统都曾提出过月球探测打算，但自那当前，美国宇航员再也没进入过地球轨道以外的深空。现在，美国航空航天局（NASA）终究打算正在2025年秋季施行“阿尔忒弥斯”二号飞翔使命，从头将人类送回月球。但这项打算进行得如斯，这是为什么？

　　阿尔忒弥斯使命的策动机正在前去月球（以及将来前去火星）的过程中，将面对比航天飞机轨道更强的辐射。为应对这一变化，工程师调整了每一个策动机内部的计较机——劳尔称它们为策动机的“大脑”。这些“大脑”也需要替代为现代版本，由于取20世纪90年代比拟，计较机手艺曾经发生了显著变化。这些改良后的“大脑”可以或许策动机的运转形态——以至正在灾难即将发生时进行干涉。劳尔暗示：“有时我们能够采纳办法来改正问题或者使命，正在最蹩脚的环境下，好比策动机即将爆炸前将策动机封闭。”而正在阿波罗打算期间，工程师还无法快速获取毛病消息，并及时干涉处理。现在，宇航员照旧是乘坐“”飞翔，但劳尔暗示，“我们能非常切确地这颗‘’的形态。”？。

　　航空航天公司Aerojet Rocketdyne担任制制策动机，取火箭帮推器的使命类似，旧航天飞机的策动机以合用于阿尔忒弥斯使命既坚苦又高贵。SLS火箭远高于航天飞机，尺寸加长就需要调整策动机，以应对更高压力入的氧气。此外，SLS策动机的比航天飞机更接近帮推器。“这是一个极端的高温，”策动机项目从管迈克劳尔暗示，因而需要采纳极端的隔热办法。

　　佩斯指出，世界次序也发生了变化，现代的太空使命往往是全球合做的成果。阿尔忒弥斯打算是日本、、阿联酋和欧洲空间局（ESA）的合做项目。而这种国际合做其实是该打算的一个主要构成部门。佩斯暗示：“阿尔忒弥斯打算不只承载着科学方针，好比沉返月球，更是‘塑制国际太空’的一种体例。”正在21世纪，这种塑制比20世纪60年代愈加主要，那时人类对地球轨道上的根本设备依赖较少。但现在，轨道飞翔器支撑着从GPS功能到导弹预警，再到银行营业等多种使用。取其他国度进行合做，并成立行为原则，能够促使这些国度以负义务的立场看待太空，这有帮于“太空的平安”。佩斯说：“法则是由那些参取此中的人制定的。”。

　　取此同时，美工出产商诺斯罗普格鲁曼公司担任火箭帮推器的制制，这些帮推器被固定正在焦点级的两侧，正在发射时为太空发射系统供给跨越75%的推力。帮推器的大部门工程设想源自航天飞机项目，某些硬件以至曾正在航天飞机使命中利用过。这些帮推器取导弹一样，利用固体燃料，而非液体燃料。

　　若是实的出了什么问题，对这种假设性变乱的反映，可能会比1967年“阿波罗”1号使命三名宇航员命丧火警愈加激烈。那场悲剧发生之后，几乎没有人呼吁打消使命，以至连推迟使命的呼声都很少。洛格斯登指出，现在阿尔忒弥斯打算可能没有脚够的支撑来渡过宇航员伤亡的。因而，“阿尔忒弥斯”二号及之后的使命必需尽可能做到满有把握，如许项目才有继续成功推进的可能。

　　布鲁克斯的研究成果可能合用于任何涉及影响演讲的项目——该演讲是一份申明项目对天然影响后果的文件，并要求有一个公开的看法搜集期。之前的星座打算也有一份如许的文件，该打算的影响演讲被从头用于美国航空航天局的“后航天飞机载人飞翔打算”。

　　阿尔忒弥斯打算正在方才启动时就曾经面对持久耽搁等诸多严沉的问题，比来美国航空航天局监察长办公室发布的审计演讲细致地列出了这些问题。起首，估计到2025年，该打算总耗资将高达930亿美元，超出原定预算数十亿美元。其次，“阿尔忒弥斯”一号使命了“施行‘阿尔忒弥斯’二号使命，将宇航员奉上月球之前，亟须处理的环节问题”。“猎户座”航空舱的隔热罩呈现毛病，且取工程师预测并不相符，其具体缘由尚未查明。此外，飞船上的螺栓也呈现了“不测的熔化和侵蚀”，并且电力系统也呈现了非常，这可能导致将来宇航员正在使命中面对能源取储蓄不脚的风险，以至可能呈现推进力或压力不脚的环境。

　　这项打算的初次使命——“阿尔忒弥斯”一号于2022年成功将一艘无人驾驶的航天器送往月球轨道，绕月飞翔后前往地球。正在完成“阿尔忒弥斯”二号使命后，打算的第三至第六阶段将把宇航员奉上月球，并起头搭建“月球门户”——一个绕月运转的空间坐。后续使命也会专注于正在月球概况成立可栖身的。

　　因为其时空间摸索是一个全新的范畴，阿谁时代的者还不领会我们现正在已知的一些风险。因而，宇航员的选拔尺度仍然沿用旧有的“优良人才”的尺度。卡恩暗示，除了担任试飞员以外，“宇航员还要会骑摩托车，驾驶速度更快的汽车。”然而，现在各类各样的人出于更多元的来由进入太空。“宇航员也不再被视做某种的特殊群体，”佩斯阐发道。大概恰是因为得到这种特殊性，我们愈加珍爱他们的生命，就像珍爱我们本人的生命一样。

　　布朗暗示：“我们对航天器的理解远超阿波罗时代的工程师。”然而，不测环境仍然会发生。好比，虽然颠末了先辈的计较机模仿，“猎户座”飞船的隔热罩正在初次沉返大气层时，仍是呈现了部门零落的环境。这表白，即便具有现在超强的算力，仍然无法满有把握。阿波罗期间明显没有如许的阐发东西。然而，一旦具备了这些预测能力，工程师几乎就承担了一种权利，他们必需利用这些东西来切确控制宇航员将面对的各种风险。

　　然而，阿尔忒弥斯打算利用的硬件设备多源于过去的太空发射使命，让这项打算显得有些。例如，太空发射系统最后是为星座打算设想的，旨正在完成国际空间坐的建制并从头人类正在月球上的勾当。美国要求该火箭必需沉用其时曾经停用的航天飞机手艺。然而，奥巴马正在2010年打消了星座打算。到了2017年，特朗普又启动了阿尔忒弥斯打算，最终方针是将人类再次奉上月球，并为摸索火星铺平道。新的打算再次要求美国航空航天局利用为星座打算开辟的一部门手艺，而这些手艺本身又源自对旧的航天飞机手艺的。这些要求次要来自那些代表制制航天飞机零件地域的议员。然而，手艺的沿用取过程非常坚苦。按照美国航空航天局监察长的一份演讲，将这些火箭部件现代化——例如，替代石棉部件并对新火箭系统进行，花费的成本就曾经远超预期了。

　　正在阿尔忒弥斯使命中，这场“马拉松”还涉及新开辟的复杂手艺。虽然火箭的根基道理并没有太大变化：火箭素质上仍然是鞭策物体进入太空的“”。很多参取者也仍然是熟悉的面目面貌。美国波音公司曾参取阿波罗使命“土星”五号火箭的研发。而正在阿尔忒弥斯使命中，波音公司设想并制制了SLS火箭的焦点级，这一庞大的安拆高达64米，曲径近8。5米，为策动机供给燃料，鞭策SLS分开地面，并通过波音公司开辟的飞翔电子系统，确保火箭朝着准确的标的目的飞翔。此外，波音公司还担任后续阿尔忒弥斯使命的上级火箭，这些火箭将帮推飞船精准地飞入地球上空的轨道。然而，波音公司目前正因其飞机制制的质量节制问题，以及星际客机导致两位宇航员畅留国际空间坐（ISS）而备受争议。

　　美国曾正在20世纪成功登月，现在沉返月球却显得如斯，这不由让人感应奇异。但现实是目前的环境取过去判然不同。正如美国乔治大学空间政策研究所的所长斯科特佩斯所说：“世界曾经发生了庞大的变化。”美国现正在参取的不再是一场攸关的太空竞赛——昔时的竞赛是为了正在苏联之前成为第一个降服地外空间的国度。按照其时的设法，这种“软实力”不只可以或许证明美国轨制的优胜性，也能够用导弹式火箭暗示其军事“硬实力”的从导地位。鉴于这些严沉短长关系，美国其时情愿正在短时间内为阿波罗打算投入巨额资金。

　　这个方针比博得一场竞赛要恍惚得多。洛格斯登说：“若是有明白的动机，工作会变得简单得多。”然而，取其他国度合做——此中一些国度为阿尔忒弥斯使命制制硬件——所需的时间比零丁步履要长，正如做团队项目凡是比一小我熬夜完成更累一样。按照美国航空航天局监察长的演讲，该打算的全球合做性也添加了成本，而美国航空航天局也没有针对所有合做伙伴制定总体计谋。

　　美国约翰霍普金斯大学的生物伦理学家杰弗里卡恩指出，自太空竞赛以来，社会对风险的立场已然发生变化。卡恩曾参取美国国度科学院的研究小组，担任阐发取宇航员生命相关的伦理问题，切磋哪些风险值得承担。但正在20世纪60年代，这种成本效益的计较得出了判然不同的结论。其时，博得这场太空竞赛虽被视为高风险，但也躲藏着庞大的报答，值得一试。然而，现在的使命动机显得愈加恍惚，风险仍然存正在，但不再像过去那么极端，而取之相伴的报答也不脚以证明值得承担如斯大的风险。

　　正在20世纪60年代，美国航空航天局把宇航员奉上太空时，曾描述太空旅行取乘坐“”无异。现在，美国航空航天局看待宇航员的立场比其时要暖和得多，美国航空航天制制商洛克希德马丁公司制制的“猎户座”飞船的设想充实展示了这一点。

　　阿尔忒弥斯打算的下一步根基上是“阿波罗”8号使命的沉现，但该打算的方针远不止于月球。“阿尔忒弥斯”二号使命的担任人马修拉姆齐暗示：“我们的最终方针是火星，但抵达火星并正在火星上是极为坚苦的，因而我们会将方针分化成一系列的小步调逐渐实现。”。

　　新使命“阿尔忒弥斯”二号正在某些方面取1968年的“阿波罗”8号飞翔使命很是类似。其时，三名宇航员绕月飞翔后未着陆，间接前往地球。“阿尔忒弥斯”二号使命则打算将四名宇航员送入月球轨道，进行为期10天的飞翔，这也是美国航空航天局新型太空发射系统（SLS）火箭和“猎户座”飞船的初次载人测试。虽然美国无数十年的手艺前进堆集，但此次使命仍然取上世纪中期探月使命有一个配合点——它仍是一项极其的挑和。

　　演讲指出，这些“非常”——航天范畴用来描述严沉问题的术语——“对宇航员的平安形成了严沉风险”。此外，该项目还面对着硬件、数据和通信方面的挑和。更蹩脚的是，监察长发觉，最后的发射对系统形成了意想不到的损坏，导致修复费用逾2600万美元，远超团队的前期预算。这些问题层层叠加，并且耗资庞大。考虑到20世纪60年代的使命完成了多项“人类初次实现”的冲破，阿尔忒弥斯打算能超越“前辈”的冲破曾经不算良多了。

　　布莱恩布朗是“猎户座”飞船机械系统的担任人，他和团队细致计较了这些系统可能承受的各类极端前提，包罗高暖和极高的沉力加快度等，以确保设想可以或许承受比预期更高的极限前提。正在对航天器进行精细调整的同时，工程师团队也继续对“猎户座”飞船的材料以及太空舱正在飞翔过程中承受的压力进行细致模仿，深切阐发潜正在的弱点，此外，他们还会用X射线查抄焊接点和隔热罩的构成模块，以确保航天器正在沉返大气层时不会。和火箭研发团队一样，“猎户座”飞船团队将获得比以往更多的飞翔数据，并具备更强的通信能力。

　　高速公扶植的耽搁和巨额开销是美国乔治大学特拉赫滕贝格公共政策取公共行政学院的传授利娅布鲁克斯的研究范畴。她通过研究发觉，收罗对项目标看法——这是现在美国很多大型项目标需要法式——是形成道扶植相关问题的次要缘由之一，这种看法收罗凡是是项目启动前必需进行的评估的一部门。布鲁克斯称为“声音”的考量，可能导致选择更高贵的线，这些线对的负面影响相对较小，或对糊口的干扰较少，但也可能需要额外的辅帮性根本设备，例如隔音墙等。正在过去，决策者并不需要收罗每位的看法（也不怎样关心影响）。布鲁克斯提到，以美国田纳西河谷办理局为例，这个机形成立于20世纪30年代，担任建筑水坝以削减洪水并操纵水力发电。“他们不收罗任何人的看法，只是去建制。”她说道。昔时肯尼迪决定登月时，也没有向美国一一咨询看法。

　　这些影响要素导致了可用资金的缩减，使太空使命的规划变得愈加盘曲。正在20世纪60年代，肯尼迪总统颁布发表美国将正在十年内登上月球，美国最终完成了这一方针。然而正在现在这个时代，由一位总统制定的太空飞翔打算常常会被另一位总统打消，然后再以另一种形式从头提出。因而，通往月球（以及更远的目标地）的轨迹也变得盘曲不定。

　　但正在佩斯看来，这些要素都不是沉返月球的次要妨碍。最大的挑和正在于，虽然美国已经成功登月，但比来并没有到访过月球。他暗示：“我们停下来了，然后就健忘了。”他将登月比做一场奥运马拉松：正在50年前跑过奥运马拉松，并不料味着你明天就能再次轻松完赛。

　　美国航空航天局的阿尔忒弥斯打算一曲遭到持久耽搁、成本超支和各类不测问题的搅扰。这项太空打算取很多地面项目（例如地铁升级和公扶植）有类似之处，它们现在似乎都要比过去破费更长时间，而且成本更高。现正在扶植大工的更坚苦吗？为什么反复美国半个多世纪前完成的登月项目，会变得如斯耗时？

　　过程很是具有挑和性，特别是很多曾参取航天飞机项目标人曾经不再处置相关零部件制制，因而需要寻找新的供应商。最终的结论是：有时候设想并建制一座你想要的房子，比翻新一座存正在诸多问题的旧房子要容易得多。

　　现现在，沉返月球并不是唯逐个个遭到耽搁和预算超支搅扰的项目。很多大规模项目都跟着时间的推移变得愈加坚苦，且成本昂扬。例如，美国纽约市最后的地铁系统正在短短四年内就扶植完成28个坐点；而2017年施工完成的一个新地铁线年代，科学家从零起头，仅用了3年就研发出了核兵器，成本破费大致相当于今天的350亿美元；而目前的核兵器现代化打算估计需要至多30年，花费跨越1。5万亿美元。第二次世界大和末期，美国每个月就能建制一艘航空母舰，但最新一艘航空母舰的建制耗时却跨越了10年。

　　选择去做“不是由于它们容易，而是由于它们坚苦”，这是肯尼迪总统正在1962年中提出的一部门来由，旨正在激发对阿波罗打算的支撑。这一来由正在其时成立，现在仍然合用——现实上，现在的登月使命可能比几十年前愈加艰难。

　　按照乔治大学名望传授、太空政策研究所创始人约翰洛格斯登的说法，削减预算是合理的。他指出：“没有来由像和平期间那样破费巨额资金。现正在没有任何国度好处或好处来支持如斯规模的使命。”。

　　波音公司现正在的手艺取晚期用正在“土星”五号火箭的手艺比拟，存正在显著的差别。此次，他们采用了计较机节制的加工手艺来制制火箭级段，并引入了一种不会导致金属熔化或变形的摩擦焊接手艺。此外，波音公司还操纵计较机及时阐发并火箭级段的形态和运转环境，这正在阿波罗时代是底子无法实现的。

　　阿尔忒弥斯打算虽成本昂扬，但比拟之下，阿波罗打算的破费是更为惊人的天文数字：按照科学学会的数据，阿波罗打算的成底细当于今天的2900亿美元，而阿尔忒弥斯打算的预算为930亿美元。正在阿波罗打算时代，美国航空航天局一度能获得国度预算的4%。而现在，其预算仅占大约1%，而且还需要承担其他航天器、千里镜及载人航天飞翔之外浩繁科学研究项目标资金需求。