+ 張雪松
上世紀六七十年代的阿波羅登月計劃大獲成功,但只留下旗幟和腳印,現(xiàn)在美國要以月球為試驗場最終前往火星
12月11日,美國總統(tǒng)特朗普簽署了“國家太空委員會”(NSC)一號指令即太空政策一號指令(SPD-1),其最核心也是最為公眾關(guān)注的內(nèi)容,就是明確提到美國要重返月球,并為登陸火星打下基礎(chǔ)!特朗普此舉兌現(xiàn)了總統(tǒng)競選期間的承諾,但他并沒有給出時間表。坊間議論紛紛,更有人質(zhì)疑,載人登月耗資巨大,資金從哪里來?伯特·萊特福特等高官,也有“阿波羅計劃”中登上月球的功勛航天員巴茲·奧爾德林和杰克·施密特。
特朗普簽署命令后表示:“這一次我們不僅插上旗幟留下腳印,我們還將為載人登火的最終使命奠定基礎(chǔ)!”。特朗普的決心毋庸置疑,但自1972年“阿波羅計劃”最后一次載人登月成功后,45年時間里美國人再也沒有登上過月球。特朗普上臺之前,美國不乏高調(diào)要登月甚至登陸火星的總統(tǒng),但都以失敗告終,那么特朗普的登月宣言能否實現(xiàn)呢?
從技術(shù)上說,載人登月對美國早已不是攔路虎,構(gòu)成障礙的因素主要是政治決心和預算撥付。特朗普雄心勃勃要登月,決心沒問題,那么最關(guān)鍵的因素就是資金了,外界的質(zhì)疑也多指向這一點。
特朗普并不是第一位大張旗鼓啟動登月計劃的美國總統(tǒng)。
2005年,美國總統(tǒng)小布什在連任成功后推出重返月球的“星座計劃”,當時NASA評
美國政府載人計劃朝秦暮楚,NASA心情七上八下如坐過山車(漫畫:杜仁杰)
小布什提出美國載人航天轉(zhuǎn)向深空,NASA將地球軌道任務外包給商業(yè)航天公司,重點轉(zhuǎn)向登月并最終登上火星,這就是“星座計劃”。小布什還繼承了父親老布什總統(tǒng)激動人心的口號“向月球,火星和更遠進軍”(To the Moon,Mars and Beyond)??上ВM展實在不盡人意,最終“星座計劃”被取消。
1972年12月11日阿波羅17號飛船成功著陸月球表面,45年后,特朗普精心選擇在同一天簽署重返月球的指令,在這一具有紀念意義的日子彰顯其要讓美國重返月球的決心。簽署重返月球指令的現(xiàn)場,不僅有美國副總統(tǒng)彭斯和航空航天局(NASA)代理局長羅估認為,整個“星座計劃”要耗資高達2300億美元之巨!2011年,美國新總統(tǒng)奧巴馬取消了進度滯后且經(jīng)費超支的“星座計劃”。對比成功的“阿波羅計劃”,很多人包括航天專家都刻舟求劍的表示:當年美國為了贏得航天競賽不惜血本登月,美國航天預算占聯(lián)邦政府預算比例最高曾達到4.41%,而現(xiàn)在(2017財年)比例只有0.47%,前后差了將近10倍,美國哪有錢登月?
或許正是看到這一點,奧巴馬提出靈活路徑的思路——“把問題交給后代解決”。在奧巴馬八年任期里,美國載人航天沒有明確的目標,宛如無頭蒼蠅。好在無論SLS火箭還是獵戶座飛船都在繼續(xù)研制,而小布什時代大力推動的商業(yè)航天也開花結(jié)果了——太空探索技術(shù)公司的獵鷹火箭和龍式飛船已多次承接空間站貨運任務甚至軍方發(fā)射訂單,藍色起源公司的新格倫火箭也將在2020年發(fā)射。現(xiàn)在,特朗普明確目標要“重返月球”,登月的錢又從哪里來呢?其實,經(jīng)過仔細分析我們發(fā)現(xiàn),目前美國啟動載人登月居然還真“不差錢”!
從NASA公開的資料中,我們很容易查到“阿波羅計劃”預算表。該計劃累計開銷約194億美元,20世紀60年代的194億美元!如今,雖然NASA的年度預算已經(jīng)漲到約190億美元,但該預算無論占美國聯(lián)邦預算還是美國GDP的比例都大幅下降了。從這個層面分析,當前的預算的確難以支持載人登月。那么難道特朗普是“虛晃一槍”?魔鬼在細節(jié)中,我們仔細看看“阿波羅計劃”的預算分配,其中隱藏著當下美國“重返月球”可行性的線索。
NASA“阿波羅計劃”預算表
首先,“阿波羅計劃”預算占美國航空航天局預算比例的最高峰是1967年,這一年比例高達70%,其次是1966年的66%;1966年和1967年,美國航天預算占聯(lián)邦預算的比例也達到峰值,分別是4.41%和3.45%。需要注意,著名的土星五號火箭是在1967年11月9日才首次發(fā)射的,至于1969年開始載人登月飛行后,尤其是各進行了兩次載人登月任務的1971年和1972年,“阿波羅計劃”占航天局預算的比例卻分別只有36%和24%。簡單地說,無論是總體預算還是標志性的重型火箭,“阿波羅計劃”的資金壓力主要來自研費用開銷之大,會有更直觀的認識:從1969年開始的載人登月行動只花了15.9億美元,其中1969年最多,為5.46億美元;1970年開銷不過是4.2億美元,各有兩次登月任務的1971年和1972年更是只有3.15和3.07億美元。換句話說,后期的每次登月任務只花了約1.5億美元,對比194億美元的登月計劃總預算,實在是不值一提。
特朗普簽署重返月球指令的底氣也正在這里。
從小布什的“星座計劃”開始,NASA就向航天發(fā)射場、航天測控網(wǎng)、重型運載火箭和載人飛船投入巨資,12年來累計投資數(shù)百億美元。特朗普當選上臺后,這些投資已經(jīng)逐漸開花結(jié)果:SLS重型火箭正在制造首飛火箭,獵戶座飛船的研制也已經(jīng)接近尾聲——對比“阿波羅計劃”,載人登月需要投資最多的兩個“大頭”都即將完工。因此,我們顯然不能生搬硬套“阿波羅計劃”的情況,制階段,實際登月飛行階段開銷相對來說不大。
研制階段開銷大,那么到底什么項目花了大錢?細看預算表詳情可以發(fā)現(xiàn),“阿波羅計劃”研制過程中花錢的大頭是土星五號火箭(64億)、阿波羅飛船(37億)、登月艙(22億)、土星一號(13億),阿波羅任務支持花了10億美元,至于導航制導只花了5.8億美元。
對比飛行任務的預算,我們對研制階段認為今時今日與美國總統(tǒng)肯尼迪發(fā)表登月宣言時一樣,仍然要為火箭和飛船投入巨資。
展望未來,前景也很樂觀:美國的載人登月并非阿波羅時代的單打獨斗,而是由美國牽頭,歐空局、日本和俄羅斯等共同參與的國際聯(lián)合模式。
SLS火箭和獵戶座飛船(發(fā)射效果圖),對應土星五號火箭和阿波羅飛船。2020年SLS火箭首飛發(fā)射獵戶座飛船。
美國負責提供SLS火箭和獵戶座飛船,并且這兩個項目都即將完工;“阿波羅計劃”中曾花掉22億美元研制經(jīng)費的登月艙,現(xiàn)在成了歐洲和日本的工作:登月艙下降段由日本研制,重復使用的上升段由歐空局研制;月球車是歐空局和加拿大聯(lián)合研制。作為登月中轉(zhuǎn)的深空門戶站(DSG)也是如此,美國只提供服務艙,通信艙由歐空局負責,居住艙是歐空局和日本聯(lián)合研制,加拿大提供機械臂,俄羅斯提供氣閘艙。
眾人拾柴火焰高,這樣看來,美國重返月球計劃仍需追加的投資并不多了,甚至未必需要額外增加預算。
話說回來,同樣以“阿波羅計劃”為例,載人登月飛行任務開始后,整個項目占NASA預算比例雖低但也需要不少錢,NASA將來能負擔起維持登月的資金么?空口無憑,我們來看看NASA2017財年和2018財年的預算就可略知一二:
NASA2017財年預算表
日本參與載人登月計劃。國際聯(lián)合登月項目下日本、歐洲負責研制登月艙
2017財年載人航天探索部分預算高達84.13億美元,占了195.6億美元年度預算的42.8%;2018財年則是86.7億美元,占190.9億總預算的45.4%。美國載人航天預算主要用于SLS火箭和獵戶座飛船的研制,以及維持國際空間站的運營。2020年SLS火箭首飛將發(fā)射獵戶座飛船,宣告火箭飛船研制的基本完成,到2024年國際空間站退役后,連空間站運營預算都能騰出來用于支持載人登月。考慮到SLS重型火箭成本為10-15億美元一枚,獵戶座飛船指令艙還是重復使用的,NASA以現(xiàn)有預算規(guī)模維持載人登月飛行任務并無問題。
綜上所述,美國載人登陸火星仍然是困難多多,但載人登月其實并不差錢。今時今日,重返月球是水到渠成的結(jié)果。精明商人出身的特朗普,自然要利用這樣有利的形勢,高調(diào)而隆重地簽署指令。一旦重返月球取得成功,將是特朗普“讓美國再次偉大”這一口號最好的里程碑!