美再选载人登月舱，为重返月球“打补丁”

近日，美国宇航局选定蓝色起源公司团队的月球着陆器方案，作为“阿尔忒弥斯计划”第二个载人登月舱，承担航天员登月及月面生存保障任务，合同价值34亿美元。之前“星舰”改装的“载人登陆系统”已经中选载人登月舱竞标，美国宇航局为何另起炉灶？蓝色起源公司的方案能否实现其宣传的“更快、更安全、更低风险”？它对于美国“重返月球”大业又会产生怎样的影响呢？

美国宇航局“以退为进”

想弄清这件事的来龙去脉，我们要回顾2021年4月的一件事。当时美国宇航局宣布，SpaceX公司独家获得载人登月舱合同，总价值达28.9亿美元。另外两家竞标团队立即提出质疑，引发了持续大半年的诉讼。

落选团队中，蓝色起源公司号称是“商业航天新势力”，但其团队成员都是名头响亮的军火巨头，比如洛克希德·马丁公司、波音公司等。该团队在SpaceX公司中标10天后就向官方提交了175页申诉材料。按规定，美国宇航局在裁决公布前只能暂停合同执行。

其实，当时美国宇航局做出如此决定，不排除向国会施压并要求增加预算的可能性。此前，美国国会将载人登月舱的年度研发预算从32亿美元砍到8.5亿美元，引发美国宇航局和美国航天工业界不满。

在竞标方案中，SpaceX公司的方案最有新意，报价约29亿美元，但需要依赖“星舰”进度；蓝色起源公司团队的方案集成了传统航天巨头的成熟技术，但很多关键技术有待验证，报价约60亿美元；达因技术公司团队的方案被认为是技术成熟度最低的，报价高达99亿美元。

美国宇航局选择第一个方案，理由是“确保载人登月任务顺利实施”，宁可无视国会与传统航天巨头的“默契”，打破了由两家承包商共同分担风险的惯例，哪怕引发诉讼、拖延项目进度也在所不惜。以至于外界猜测，美国宇航局选择让SpaceX公司独家中标，很可能是“以退为进”，暗示国会需要增加预算。

后续事态发展总体上符合美国宇航局的预期。美国众议院科技委主席公司独享玛利亚·坎特维尔在SpaceX载人登月舱合同后表示“失望”，并强调必须有足够的“冗余备份”。而在2021年底落选团队的上诉被驳回后，美国国会“亲自上阵”，不仅表决通过了法律修正案，责成美国宇航局必须再选一家载人登月舱承包商，还承诺在未来数年内有望将总预算增加到100亿美元。

得到国会的承诺后，美国宇航局很快调整了“重返月球”规划，将“阿尔忒弥斯-5”及以后的载人登月任务“重新包装”，修改为“可持续月球开发”项目，登月舱承包给蓝色起源团队。由此，美国宇航局得到了更多“重返月球”所需预算，还为SpaceX公司追加了载人登月舱研制经费。

技术因素未必是主导

毫无疑问，蓝色起源公司团队收获了价值不菲的合同。而达因技术公司团队多数是小公司，大概率会收到大公司外包的次级合同，可谓“皆大欢喜”。其实，这是长期以来美国航天项目的基本运作模式，也是载人登月舱新方案中选的深层次原因。

至于技术层面，这次美国宇航局给蓝色起源公司团队方案的评语是“兼顾技术优势和低成本”，听起来更像是一种美好愿景或宣传口号。

蓝色起源“蓝月亮” (Blue Moon) 着陆器高清CG渲染图

新载人登月舱由下降级、上升级和转移级组成，均可以通过新格伦或火神火箭分别发射，再在月球轨道或绕月空间站上组合，也可以先组合成整体，再由SLS重型火箭改进型发射。值得一提的是，这3款火箭的制造流程均在蓝色起源公司、洛克希德·马丁公司和波音公司内部完成，显然在发射时还能再赚一笔。

具体来看，下降级由蓝色起源公司2019年公布的蓝月亮登月舱方案发展而来，为此专门研制了可变推力的液氧液氢发动机；上升级大量借鉴或移植了猎户座载人飞船的技术，主要由洛克希德·马丁公司负责；转移级则参考了天鹅座货运飞船方案，最初由诺斯罗普·格鲁曼公司负责，后来该公司离开团队，改由波音公司接手。

除了航电和导航控制系统由德雷珀公司统一负责外，这3个部分的其余重要系统，包括动力系统，都是各用各的，那么有关该方案“更快、更安全、更低风险”的宣传不得不令人心存疑虑。

以至于有评论认为，3个部分各自都有关键技术需要突破和验证，牵一发而动全身，这款载人登月舱不排除会成为SLS重型火箭那样不断“吞噬”金钱和科研时间的“黑洞”。

项目拖延难以避免

最近，美国宇航局公布了新一轮申请经费和任务延期请求，表示受“星舰”改装的载人登月舱、月面航天服等研制进度影响，原定于2025年底实现载人登月的“阿尔忒弥斯-3”任务很可能面临推迟，比较稳妥的方案是改在2028年实现。为此，预计未来5年内需要在该项目上投入约410亿美元。

这样看来，蓝色起源公司团队的载人登月舱原计划在2029年“阿尔忒弥斯-5”任务中投入使用，同样面临推迟。

纵观该方案，三级组合结构恐怕既是其最大的优势，又是最大的劣势。这使发射活动和载人登月任务的安排具有极大的灵活性，有利于协调优化航天员在月表和绕月空间站之间的往返周期，促使“多名航天员月面活动30天”的高难度目标更有希望达成。

上升级拥有一系列安全性与冗余性设计，使航天员获得了更多保障，但显著拖慢了研制进度，增加了与其它成熟系统不兼容的风险，在后续系统集成和测试中仍存在很大的不确定性。

另外，该方案的3个部分虽然都有望用新型火箭灵活发射，但“新格伦”和“火神”仍未首飞，研发测试中也不时传来负面消息，推迟不令人意外。

新型火箭拖延将压缩载人登月舱的测试时间，而诸如低温推进剂在轨加注、防沸腾技术等关键环节必须在载人飞行前全部验证到位，很难想象有哪些压缩时间的余地，拖延很难避免。

不过，蓝色起源公司团队方案仍被认为可能会“更快”实现载人登月，而这是相比“星舰”改型方案来说的。毕竟“星舰”受制于设计与构型，必须在短时间内多次在轨加注才能飞到月球轨道，整个加注过程可能要持续一周之久。而且“星舰”基本型在今年4月首飞不顺利，说明其距离成熟仍有很长的路要走，更不必说改进出载人登月舱了。

总之，蓝色起源公司团队的载人登月舱更贵，用途更单一，但确实为美国“重返月球”大业打了“补丁”，只不过多花钱、多费时间已不可避免了。（作者：李嵩）