在今年9月份,我国宣布在2028年前后实施天问三号火星取样任务,发射探测器去火星采集样品,预计在2031年左右将火星的样品带回地球。相比之下,美国的火星取样任务已经大幅度延期,预计到2040年才能拿回火星的样品,所以这意味着我们的火星取样任务顺利进行的话,就会领先美国9年。当时美国的一些专家直言称,如果我们率先带回火星样品,这将成为又一个“斯普特尼克时刻”。
其实,不仅在火星取样方面美国感受到了前所未有的压力,就算是在探月方面,美国现在也是力不从心了。虽然早在几十年前,美国率先实现了人类历史上的首次载人登月计划,那就是大名鼎鼎的阿波罗载人登月计划,但是时隔半个多世纪,现在美国重返月球却是困难重重。当前,美国正在推进阿尔忒弥斯载人重返月球计划,不过这个载人重返月球计划可能悬了,可能会被我们超越了。
美国“重返月球”再添变数
现在美国想重返月球,并不会使用上世纪60年代的阿波罗飞船,也不会使用土星五号火箭,而是重新研制了新一代太空发射系统SLS重型火箭、猎户座载人飞船。
按照设计指标,SLS重型火箭早期型号的近地轨道运载能力不低于95吨,地月转移轨道的运载能力达到27吨左右,后续的改进型会更加强大,近地轨道的运载能力将会超过130吨,而地月转移轨道的运载能力将会超过46吨。从运载能力来看,性能是相当不错的,不亚于当年实施阿波罗载人登月计划的土星五号火箭,可以用来实施载人登月任务。
这款火箭的研制工作整体上并不是很顺利,首飞时间多次推迟,直到2022年11月16日,这款火箭才进行了首次发射试验,当时将一艘不载人的猎户座飞船发射到了月球轨道,进行了一次不载人的绕月飞行任务后返回地球。这是目前为止世界上现役运载能力最强的火箭之一。
虽然被寄予厚望,但是这款火箭的前途似乎不是很明朗了。因为现在美国NASA正在重新评估SLS重型火箭,有消息称,SLS重型火箭项目至少有50%的可能性会被取消。
如果是这样的话,美国原本计划用SLS重型火箭来实施阿尔忒弥斯载人重返月球计划,那重返月球计划可能也会因此泡汤了,哪怕不泡汤,也会大受影响,毕竟需要重新选择火箭,这也需要进行火箭、飞船的匹配,需要花不少时间,并不是随便换一枚火箭就能发射上去的。
而SLS重型火箭可能会被取消的原因有很多方面。其中一个原因就是这款火箭的运载能力虽然很强,但是技术却是很落后的。在2011年,美国就开始研制SLS重型火箭了,虽然是21世纪才研制的火箭,但是主要还是使用上世纪60-80年代的航天技术,例如火箭的发动机并不是最新研制的,芯一级采用4台航天飞机的RS-25分级燃烧循环氢氧发动机,甚至是直接使用航天飞机退役后的库存发动机。
另一个原因就是成本相当高。虽然使用成熟的技术,但是这款火箭的成本不低。美国NASA此前要求是单次发射的成本是在4亿美元左右,要比航天飞机的发射成本低一些,然而,现在SLS重型火箭项目的研制成本已经超过了264亿美元,单次发射的成本达到了20多亿美元。
如果算上后续建造移动的发射架等成本的话,前4次的发射任务平均成本可能会超过40亿美元。虽然美国财大气粗,但是现在也面临着巨大的财政压力,预算严重超支的SLS重型火箭真的可能会“夭折”。
相比之下,SPaceX公司研制的“星舰”火箭理论上也是具备载人登月的能力的,虽然这款火箭还没真正投入使用,但是它的研制工作还是比较顺利,今年就已经进行了很多次发射试验。而且,运载能力也不亚于SLS重型火箭,成本却要低很低。在这样的情况下,美国可能会砍掉SLS重型火箭项目,改用SPaceX公司的“星舰”火箭去完成载人登月任务。
即将被中国超越?
美国重返月球可以说是困难重重,在本月初,NASA局长比尔·纳尔逊宣布原计划在2025年进行的“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行任务要推迟到2026年4月才能进行,而后续的阿尔忒弥斯3号载人登月任务则要推迟到2027年了。这不是阿尔忒弥斯载人登月计划第一次延期了,之前阿尔忒弥斯2号载人绕月飞行任务原计划在今年进行的,但是延期到2025年9月,现在又继续延期到2026年了。
导致这次延期的原因主要是猎户座飞船在2022年进行的首次无人绕月飞行过程中,返回地球时防热措施不达标,为了安全起见,他们现在需要对其进行改进,所以影响到了后续的飞行任务。
现在美国的问题是,一边需要花时间去解决猎户座飞船的问题,另一边又面临着太空发射系统SLS重型火箭项目可能被“砍掉”的问题。如果太空发射系统SLS重型火箭真的“夭折”,那美国阿尔忒弥斯重返月球计划可能就会遭到重创了,到时候美国重返月球的时间可能还会继续推迟,说不定各种各样的问题同时出现的话,要到2030年后才能实现载人登月了。
毕竟,美国有一些项目目前就已经出现大幅度的延期,其中一个项目就是火星取样任务。他们原本计划在2028年前后发射探测器去火星,计划在2031年左右就带回火星的样品,然而后面他们的火星取样任务推迟到了2040年左右。火星取样任务整整延期9年时间,载人登月说不定也会出现这样的情况。
相比之下,我国的载人登月任务进展还是比较顺利的。在此之前,我们的嫦娥五号、嫦娥六号探测器就相当于进行了一次模拟载人登月的过程,探测器从发射升空到环绕月球飞行、登陆月球、月面起飞、月球轨道交会对接、月球轨道返回地球,整个过程都是非常顺利,一气呵成,没有任何问题。
这意味着我们其实已经具备载人登月的很多关键技术了,我们现在距离载人登月其实就差一枚更加强大的火箭、一款更先进的载人飞船以及月面着陆器等配套设施。
我们此前已经官宣在2030年前实施首次载人登月,现在火箭、飞船、月面着陆器、载人月球车、登月服等产品的研制工作都非常顺利,说不定我们的载人登月任务可能会稍微提前。如果是那样的话,我们确实是可能会超过美国了,在美国重返月球之前抢先一步抵达月球。