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美國(guó)的登月夢(mèng),要被SpaceX盤活了嗎
來源:互聯(lián)網(wǎng)   發(fā)布日期:2024-12-01 18:24:33   瀏覽:65次  

導(dǎo)讀:題圖來自:視覺中國(guó)SpaceX星艦的第六次試飛未能復(fù)現(xiàn)“筷子夾火箭”(助推器回到發(fā)射臺(tái)被機(jī)械臂夾。┑膲雅e。不過猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)(飛船發(fā)動(dòng)機(jī))的太空重啟,還是證明了飛船在外星球“調(diào)整位置速度、重新起航”的能力。試飛仍在進(jìn)行,SpaceX就迫不及待發(fā)了推。整個(gè)過程,瑕不掩瑜,距離“重返月球”“殖民火星”又近了一步。美國(guó)上一次登月,是1972年的阿波羅17號(hào),已經(jīng)過去半個(gè)世紀(jì) ......

美國(guó)的登月夢(mèng),要被SpaceX盤活了嗎

題圖來自:視覺中國(guó)

SpaceX星艦的第六次試飛未能復(fù)現(xiàn)“筷子夾火箭”(助推器回到發(fā)射臺(tái)被機(jī)械臂夾。┑膲雅e。

不過猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)(飛船發(fā)動(dòng)機(jī))的太空重啟,還是證明了飛船在外星球“調(diào)整位置速度、重新起航”的能力。

試飛仍在進(jìn)行,SpaceX就迫不及待發(fā)了推。

美國(guó)的登月夢(mèng),要被SpaceX盤活了嗎

整個(gè)過程,瑕不掩瑜,距離“重返月球”“殖民火星”又近了一步。

美國(guó)上一次登月,是1972年的阿波羅17號(hào),已經(jīng)過去半個(gè)世紀(jì)。

那之后前30年的航天事業(yè),幾乎處于停滯狀態(tài)。

2001年,馬斯克萌生太空夢(mèng)時(shí),徹夜翻遍NASA網(wǎng)站,沒找到任何火星計(jì)劃!白龅降窃戮偷筋^兒了,就不做了?”

無法接受技術(shù)倒退的他,一鼓作氣成立SpaceX,最后親自造了支火箭拖到NASA局長(zhǎng)肖恩奧基夫“面前”。

局長(zhǎng)派副手評(píng)估SpaceX實(shí)力,結(jié)果認(rèn)為:“NASA投資這家公司是很有必要的”。

就這樣,從2006年開始,雙方簽訂了不少合同。

尤其是美國(guó)航天飛機(jī)計(jì)劃結(jié)束(1981年2011年)后,SpaceX更在NASA的目光注視下一路狂飆。

2012年5月25日,“龍飛船”搭乘“獵鷹9”升空與國(guó)際空間站(ISS)對(duì)接,3天后完成1000磅的物資轉(zhuǎn)運(yùn)。

2020年,“載人版龍飛船”搭乘“獵鷹9”火箭升空。這是自2011年以來,美國(guó)首次使用國(guó)產(chǎn)火箭從本土將宇航員送往ISS。

要不是SpaceX,美國(guó)可能要一直依靠俄羅斯聯(lián)盟號(hào)宇宙飛船送人上ISS。

這不禁讓人懷疑,NASA花了50年都做不到的事,就要被SpaceX干成了?

SpaceX靠“性價(jià)比”站上NASA承包商C位

波音最不愿意接受的一幕出現(xiàn)了。

今年6月,波音星際客機(jī)首次載人試飛,遭遇氦氣泄漏和發(fā)動(dòng)機(jī)故障,原定的8天任務(wù)被迫延長(zhǎng)至明年2月。健康亮起紅燈的宇航員們還在等待SpaceX的救援。

十年前的NASA絕對(duì)不會(huì)相信,SpaceX要為波音收拾殘局。

2014年,波音公司和SpaceX同時(shí)獲得CCtCap合同,開發(fā)自己的航天器(比如星際客機(jī)、星際飛船)送機(jī)組人員往返ISS。

波音拿到了42億美元的單子,而SpaceX的價(jià)格比波音少了三分之一,僅為26億美元。

沒有人敢質(zhì)疑這項(xiàng)資金分配。波音和NASA是老情人了,早在1950年代末的水星計(jì)劃就合作過。過去的波音技術(shù)雄厚,戰(zhàn)功赫赫,NASA對(duì)它信任滿滿,不料短短六年,風(fēng)向就變了。

2020年,SpaceX率先用“獵鷹9”火箭“龍飛船”將宇航員送入ISS。

相比之下,波音的星際客機(jī)直到2022年5月,才完成一次無人駕駛的ISS試飛。而此前的兩次無人試飛均遭遇軟硬件問題。

盡管波音忙于解決一個(gè)又一個(gè)工程難題,NASA仍為它的失敗找借口。

國(guó)際空間站項(xiàng)目經(jīng)理達(dá)娜韋格爾說:“兩者的發(fā)展路徑不同,不宜直接比較”。她指出:SpaceX的載人龍飛船基于早期的貨運(yùn)龍飛船項(xiàng)目,而波音的星際客機(jī)則缺乏這樣的基礎(chǔ)。

好一個(gè)幫親不幫理,NASA偏袒波音,感情上要過得去,給錢也絲毫不含糊。

反觀SpaceX,跟NASA簽了不少“事多錢少”的合同。

第一份合同,是2006年簽的。這一年,NASA改變合作方式,開始轉(zhuǎn)向投資私營(yíng)企業(yè)。

再過幾年,航天飛機(jī)即將退役,到那時(shí),NASA實(shí)在拉不下臉“拜托”俄羅斯的“聯(lián)盟號(hào)”飛船送人到ISS?孔约喊桑琁SS又像是“只能往里扔錢的巨大老鼠洞”。

主要還是為了省錢,NASA嘗試走“驗(yàn)收后再付款”(設(shè)計(jì)評(píng)審不達(dá)標(biāo), 不保證付款)模式。

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NASA2008年啟動(dòng)了“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)(COTS)”項(xiàng)目,主要為ISS提供商業(yè)補(bǔ)給服務(wù),這種模式又很快推進(jìn)到載人運(yùn)輸領(lǐng)域

其次是為分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn),COTS合同最終選了兩家公司。

一家就是SpaceX,成立4年,公司僅100多人,競(jìng)標(biāo)拿到了2.78億美元合同。

還有一家是Rocketplane Kistler,有15年火箭發(fā)射經(jīng)驗(yàn),獲得了2.07億美元的合同,它的CEO是NASA的前高級(jí)經(jīng)理。

經(jīng)過1年多的研發(fā)后,RpK未能完成階段性目標(biāo),破產(chǎn)出局。

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而SpaceX則從NASA那里拿到了3.96億美元,為后續(xù)開發(fā)“龍飛船”向ISS送貨提供了原始資金。

謹(jǐn)慎的NASA永遠(yuǎn)不會(huì)把雞蛋都放在SpaceX的籃子里。

吸取RpK的教訓(xùn),NASA牽手軌道科學(xué)Orbital Sciences(后來被Northrop Grumman公司收購(gòu))。2008年,NASA給他們定了個(gè)“2016年前運(yùn)送20噸貨物到ISS”的任務(wù)。

面對(duì)30多年感情的老搭檔,任務(wù)與資金分配是這樣的:軌道科學(xué)承擔(dān)8次任務(wù),能獲得19億美元,而SpaceX 執(zhí)行12次任務(wù),可進(jìn)賬16億美元。

SpaceX的任務(wù)更為艱巨,合同報(bào)價(jià)卻更少。

結(jié)果,與波音合作一樣,出現(xiàn)了兩幅截然不同的圖景。

2008年9月,獵鷹1號(hào)在第4次發(fā)射成功。死里逃生的SpaceX隨后擁有了自己的發(fā)射臺(tái),并將獵鷹1升級(jí)為9。

接下來幾年,SpaceX再接再厲。

2010年,Dragon龍飛船搭載獵鷹9火箭成功升空進(jìn)入地球軌道;2012年5月28日,貨運(yùn)版Dragon龍飛船首次將物資送往ISS;算起來,SpaceX的首次送貨時(shí)間比軌道科學(xué)(2014年1月9日)早了一年多。

作為對(duì)比,軌道科學(xué)的Antares火箭還曾因故墜毀,最后不得不更換火箭型號(hào),轉(zhuǎn)而使用Atlas V火箭來完成剩余的任務(wù)。

又一個(gè)5年,SpaceX足以自證能力。

然而,在2020年NASA 啟動(dòng)的載人著陸系統(tǒng)(HLS)計(jì)劃中,SpaceX還是獲得了最低的技術(shù)和安全性評(píng)級(jí),最少的資金支持。

NASA前期資助額有9.67億美元,超一半分給了以藍(lán)色起源Blue Origin為代表的“美國(guó)國(guó)家隊(duì)”。動(dòng)力系統(tǒng)Dynetics獲得2.53億美元,而SpaceX只拿到了1.35億美元。

不出意外,劇情重演。

一年以后,SpaceX擊敗其他兩家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,成功逆襲,贏得了建造阿爾忒彌斯3號(hào)(Artemis3)月球著陸器價(jià)值29億美元的合同。

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載人著陸系統(tǒng)HLS(星艦)效果圖

SLS燒了超300億,Artemis計(jì)劃一再被推遲

阿耳忒彌斯Artemis計(jì)劃,NASA的載人登月任務(wù),是2017年啟動(dòng)的。特朗普簽的行政命令,他要保留奧巴馬時(shí)代的載人航天計(jì)劃。

原計(jì)劃是“一步一步來”:

2021年11月,Artemis1號(hào)實(shí)現(xiàn)無人飛船繞月返回;2023年,Artemis2號(hào)實(shí)現(xiàn)載人繞月,不登陸;2024年,Artemis3號(hào)實(shí)現(xiàn)載人登月;之后還有Artemis4、Artemis5、Artemis6號(hào)任務(wù)……

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Artemis3預(yù)計(jì)飛行路徑

到今天,才完成了第一步。

按照NASA最新計(jì)劃表,載人繞月的Artemis2號(hào)由2024年底推遲到2025年9月,載人登月的Artemis3號(hào)由2025年底推遲到2026年9月。

如果一切順利,作為阿波羅計(jì)劃的繼承者,Artemis3號(hào)會(huì)這樣探月:

NASA使用SLS火箭(Block 1型火箭),把宇航員們坐的“獵戶座飛船”送近月軌道;

SpaceX的星艦HLS,則要與SpaceX預(yù)先發(fā)射到近地軌道的“推進(jìn)劑存儲(chǔ)飛船”會(huì)合,完成空中加油;

加滿油的星艦HLS,會(huì)先與“獵戶座飛船”會(huì)合,接到宇航員后,再?gòu)脑虑蜍壍里w往月球南極。

任務(wù)持續(xù)大約6.5天,宇航員會(huì)從星艦HLS回到“獵戶座飛船”,返回地球。

這就像是一個(gè)接力賽,NASA和SpaceX各有分工。

現(xiàn)階段的SpaceX,最重要的是進(jìn)行一次推進(jìn)劑的轉(zhuǎn)移測(cè)試,也叫在軌補(bǔ)給、太空加油。

今年3月,SpaceX星艦已經(jīng)成功在星艦主貯箱和頭部貯箱之間轉(zhuǎn)移了推進(jìn)劑。

接下來的演示要求無疑更高。需要在兩艘星艦之間進(jìn)行一艘“目標(biāo)”星艦先發(fā)射入軌,三四周后一艘“追逐者”星艦再跟進(jìn)。兩艦接完成,追逐者為目標(biāo)星艦加油,最后脫離對(duì)接和軌道。

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在軌補(bǔ)給、太空加油保證續(xù)航時(shí)長(zhǎng),是重返月球、殖民火星的關(guān)鍵。

整體而言,SpaceX方面還算穩(wěn)定。但考慮到SLS火箭的現(xiàn)狀,Artemis3大概率還會(huì)繼續(xù)推遲。

畢竟,延誤是種常態(tài)。SLS火箭原計(jì)劃2016年底進(jìn)行首飛,結(jié)果至少被推遲了16次。歷時(shí)近6年,終于在2022年11月實(shí)現(xiàn)無人駕駛,標(biāo)志Artemis 1任務(wù)成功。

不巧的是,獵戶座飛船隔熱罩又出現(xiàn)了腐蝕情況,這導(dǎo)致NASA在2023年1月將Artemis 2發(fā)射推遲近一年。

獵戶座飛船、和SLS火箭,執(zhí)行Artemis3號(hào)計(jì)劃最主要的兩部分,發(fā)展都落后于計(jì)劃,而且超出了預(yù)算。

太空發(fā)射系統(tǒng)SLS是2011開始的項(xiàng)目,主要開發(fā)Block 1、Block 1B和Block 2等型號(hào)火箭,預(yù)計(jì)到2017年,投入180 億美元。

“其中100億美元用于SLS火箭,60億美元用于獵戶座飛船,20億美元用于升級(jí)發(fā)射臺(tái)和肯尼迪航天中心的其他設(shè)施”。

2018年10月,NASA OIG報(bào)告稱,截至2018年8月,波音核心級(jí)合同已占SLS總花費(fèi)119億美元的40%。

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到2021年,核心級(jí)的開發(fā)預(yù)計(jì)將花費(fèi)89億美元,是最初計(jì)劃金額的兩倍。

整個(gè)20112023 年,NASA在SLS開發(fā)上花了264億美元。以2024年的物價(jià)來算,這些錢就相當(dāng)于320億美元。

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實(shí)在是太燒錢了。當(dāng)然,預(yù)算超支是個(gè)老問題了。

SLS,作為戰(zhàn)神五號(hào)運(yùn)載火箭的轉(zhuǎn)世,最早可以追溯到星座計(jì)劃。星座計(jì)劃由2004年美國(guó)總統(tǒng)喬治W布什頒布,支持國(guó)際空間站、重返月球、前往火星甚至更遠(yuǎn)的地方。

同樣是因?yàn)橘Y金嚴(yán)重不足,最后被奧巴馬擱置了。整個(gè)2010年,月球計(jì)劃已經(jīng)被定性“死亡”。

所幸不到一年時(shí)間,載人航天計(jì)劃又被撿起來。國(guó)會(huì)撥巨資卷土重來,NASA左手拉著軍工巨頭,右手牽著私營(yíng)企業(yè),繼續(xù)開發(fā)曾被取消的獵戶座飛船,設(shè)計(jì)新一代太空發(fā)射系統(tǒng)SLS。

先驗(yàn)收再付款,NASA要被盤活了?

SLS項(xiàng)目曾集萬千寵愛于一身。

NASA牽頭,波音公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)核心級(jí)和上面級(jí),諾斯羅普格魯門公司提供固體火箭助推器。現(xiàn)如今似乎漸漸失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

在更便宜、可重復(fù)使用火箭的映襯下,連潛在客戶的美國(guó)國(guó)防部(DoD)都不愿意采購(gòu)了。

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問題出在哪?

NASA下的任務(wù),波音和諾斯羅普格魯門底下又分給私人承包商和分包商。無獨(dú)有偶,“獵戶座”飛船的主要承包商洛克希德馬丁公司,也會(huì)層層下放指標(biāo)。

研發(fā)生產(chǎn)鏈條越拉越長(zhǎng),文件工作越來越多,決策過程越來越慢。承包商一旦疏于糾正,計(jì)劃成本超支和時(shí)間延遲就不足為奇。

尤其在NASA還明顯袒護(hù)一些“老伙計(jì)“的情況下,管理氛圍變得更加微妙。

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今年9月馬斯克在X怒懟FAA陷入“卡夫卡式”的官僚主義扼殺國(guó)家太空計(jì)劃

明明波音出問題,反過來罰SpaceX 63.3萬美元,更破防的,NASA還不站出來主持公道。

畢竟都是合作了幾十年的老牌企業(yè),又牽涉政黨利益紛爭(zhēng),一時(shí)半會(huì)張不開口也能理解。

但馬斯克不接受,發(fā)帖說受夠了,局長(zhǎng)應(yīng)該離職,并向國(guó)會(huì)控訴FAA亂作為。

這非常馬斯克。為了殖民火星,他不止一次對(duì)抗不公之舉。

最早的一次正面開杠,可以追溯到2004年2月。

當(dāng)年的NASA未經(jīng)公開競(jìng)標(biāo),直接將價(jià)值超2億美元的合同給了SpaceX的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手RpK時(shí),馬斯克不顧旁人勸說,堅(jiān)定起訴。

冒著可能與NASA翻臉的風(fēng)險(xiǎn),馬斯克重申了自己的立場(chǎng):NASA應(yīng)該鼓勵(lì)創(chuàng)新而非支持某些公司。

SpaceX最終勝訴,NASA被法院要求開放競(jìng)標(biāo)。

修訂后的項(xiàng)目名稱就是商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)(COTS),SpaceX憑實(shí)力贏得了其中很大一部分訂單。

也是這個(gè)時(shí)候開始。整個(gè)局面改變了。NASA在航天領(lǐng)域合作模式上也不一樣了。

過去,走“成本加成”模式,先支付再驗(yàn)收。只要簽下合同,費(fèi)用通常不斷增加。

承包商不僅能報(bào)銷與合同相關(guān)的所有直接和間接成本,如材料、人工、設(shè)備及管理費(fèi)用,還能獲得合同金額固定比例的預(yù)設(shè)利潤(rùn)。

看似爽快的慷慨扶持,其實(shí)最大程度阻礙了創(chuàng)新。如果一份成本加成合同你永遠(yuǎn)完不成,承包商幾乎沒有動(dòng)力推進(jìn)工期、削減成本。

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以洛克希德馬丁公司和波音公司的合資企業(yè)ULA為例,他們到2017年都在依賴從俄羅斯進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。

“波音公司和洛克希德馬丁公司只想穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)爻猿杀炯映珊贤睦媳!瘪R斯克曾在自傳中提到:“在這種體制機(jī)制下,人類不可能飛到火星去!

為此,SpaceX提出了一種新的方式,那就是NASA驗(yàn)收后再付款。

承包商承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)自籌資金做項(xiàng)目,只有當(dāng)他們真的完成任務(wù)后,才能收到合同規(guī)定的錢。

以結(jié)果為導(dǎo)向,減少干預(yù),賦予合作伙伴更大的設(shè)計(jì)和制造自主權(quán),登月計(jì)劃開始奏效了。

NASA也沒料到,2006年雇傭的“臨時(shí)工”竟然一路狂飆,擊敗眾多老牌企業(yè),日漸享有主角光環(huán)。

尤其在中國(guó)宣布2030年登月球之時(shí),SpaceX甚至被視作是拯救美國(guó)太空事業(yè)的最后希望。

“筷子夾火箭”的上演,似乎已經(jīng)在預(yù)示,即便沒有NASA的重視,馬斯克有朝一日也會(huì)把人類送上火星了。

所以說,有了Space X,還看NASA做啥?

這樣想,NASA會(huì)委屈的。

你看《NASA Fiscal Year 2024 Spending Plan》,NASA要做的遠(yuǎn)不止深空探索。(虎嗅注:以下三個(gè)圖表中各項(xiàng)費(fèi)用單位均應(yīng)為百萬美元,具體項(xiàng)目名稱可能因機(jī)翻導(dǎo)致稍有出入,僅作示意;表頭可參照表2)

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還有各種科學(xué)研究。

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以及技術(shù)開發(fā)、航空研究、STEM教育、安全與安保、設(shè)施建設(shè)與環(huán)境合規(guī)等項(xiàng)目。

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很多項(xiàng)目通常沒有直接商業(yè)利益,需要公共資金和長(zhǎng)期投資。

這些,都只有NASA能做。

本文來自微信公眾號(hào):脫落酸,作者:脫落酸,編輯:葉子

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