SpaceX星舰飞行器屡试屡败究竟凭什么赢得NASA的青睐

来源：科技日报　2021-04-22 09:04:03

4月16日，美国国家航空航天局(NASA)宣布，SpaceX战胜蓝色起源、动力系统等公司，成为“阿尔忒弥斯”登月计划“载人着陆器”项目的唯一中标者。NASA将对SpaceX资助29.8亿美元，要求其在“星舰”飞行器的基础上研制一种将宇航员从环月轨道送上月球的着陆器，并开展一次载人演示试验。

目前，SpaceX的“星舰”仍处紧锣密鼓的研制、测试之中，但其前进之路堪称崎岖，近期开展的4次高空试验全部以爆炸告终。在屡试屡败的情况下，SpaceX究竟凭什么赢得NASA的青睐呢?

竞争激烈，低成本成为“撒手锏”

2020年4月，NASA宣布资助SpaceX、蓝色起源、动力系统公司领衔的3个团队开启登月着陆器方案的设计工作，项目总金额9.67亿美元。其中蓝色起源联合诺斯诺普·格鲁曼、洛克希德·马丁、德雷珀在内的3家美国老牌军工企业组成团队，号称“美国国家队”，获得5.79亿美元，独家占比过半。动力系统则与内华达山脉公司合作，获得2.53亿美元。SpaceX收到的资助最少，仅有1.35亿美元。

当时，SpaceX的“星舰”并不被看好，NASA认为其技术方案过于复杂，且交付时间得不到保障。然而，一年以后，SpaceX却成功逆袭了，哪怕是实力强劲的“美国国家队”也被迫出局，其中难道有啥“黑幕”?

原因很简单，NASA的资金有限，而SpaceX恰好是要钱最少的那一个。NASA宣称，SpaceX的合同报价为29.4亿美元，蓝色起源的报价远高于SpaceX，动力系统的报价更是远高于蓝色起源。据美国《太空新闻》网站报道称，NASA官员透露，有限的预算迫使他们只能选择SpaceX。据悉，NASA原计划将在今年投入34亿美元开发登月着陆器，但国会仅批准了四分之一，即8.5亿美元。

孤注一掷，没钱只能拿技术冒险

与其他着陆器相比，“星舰”的本质是一款可重复使用的运载火箭，它长50米，直径9米，但是，要将这样一个庞然大物送到月球的难度可想而知。

按照SpaceX和NASA的方案，首先需要使用SpaceX正在研制的“超重型”助推器将“星舰”运到近地轨道，进行在轨燃料加注，之后“星舰”将自行飞到月球轨道。接下来，NASA使用“太空发射系统”火箭将搭载4名宇航员的“猎户座”飞船送到月球轨道，通过交会对接将两名宇航员转入“星舰”中。宇航员乘坐“星舰”在月球着陆，开展为期一周的科学考察后，再由“星舰”将其送回“猎户座”飞船并返回地球。

实现上述过程要克服重重难关。特别是“星舰”试验接连失败，“超重型”助推器尚在研制，大规模在轨燃料加注尚无先例……NASA寄希望于SpaceX在未来几年攻克这些难题，并在本世纪20年代中期实现美国重返月球的梦想，无疑是一种技术冒险。

正常情况下，如此关键的项目至少应由两个研究机构并行开发，择优而取。NASA之所以没有给SpaceX找一个竞争对手，根本原因也是没钱。NASA载人探索与任务副主管凯西·卢德斯称，尽管蓝色起源的方案“有其优点”，但我们没有足够的资金来尝试与之协商。

低价之外，“星舰”也有过人优势

根据NASA发布的相关报告，SpaceX和蓝色起源着陆器的技术等级都是“可接受”，而动力系统着陆器的技术等级则是“一般”，低于“可接受”。但是，相比蓝色起源着陆器只能将850千克的货物送上月球，“星舰”的运载能力就大得多了。SpaceX官方宣称，经过在轨燃料加注后，“星舰”能将100吨的货物送到月球表面。

NASA报告中对“星舰”的技术能力不乏赞美之词。包括“星舰”能在与“猎户座”飞船对接前在月球轨道停留100天，超过NASA提出的90天的指标需求，这为载人发射留出更充足的时间;“星舰”向月球运输及从月球返回的运载能力都远远超过NASA的任务需求，使其能够运载包括笨重设备在内的科学和探测所需的相关物资，这对登月任务有非常重要的意义;NASA要求着陆器要能满足4名宇航员的生存需求，支持其在月球表面的科学探测活动，“星舰”的舱室容积和运载能力能够满足更多人类在月球表面更长时间的活动需求……

当然，对于“星舰”的屡试屡败，NASA也并非没有担忧，其报告中称：SpaceX高度集成的复杂推进系统及其几个子系统目前仍处于设计阶段，需要实质性成熟。这个系统的复杂性及研制和测试的时间限制增加了风险，这一风险是SpaceX方案的弱点，但不是“重大弱点”。

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