◎科技日報記者 胡定坤
4月16日，美國國家航空航天局宣布，SpaceX戰勝藍色起源、動力系統等公司，成為“阿爾忒彌斯”登月計劃“載人著陸器”項目的唯一中標者。NASA將對SpaceX資助29.8億美元，要求其在“星艦（Starship）”飛行器的基礎上研制一種將航天員從環月軌道送上月球的著陸器，并開展一次載人演示實驗。
巨大的Starship著陸器示意圖 。圖源：SpaceX
目前，SpaceX的Starship仍處緊鑼密鼓的研制、測試之中，但其前進之路堪稱崎嶇，近期開展的4次高空試驗全部以爆炸告終。在屢試屢敗的情況下，SpaceX究竟憑什么贏得NASA的青睞呢？
競爭激烈，低成本成為“撒手锏”
2020年4月，NASA宣布資助SpaceX、藍色起源、動力系統公司領銜的三個團隊開啟登月著陸器的方案設計工作，項目總金額9.67億美元。其中藍色起源聯合諾斯諾普·格魯曼、洛克希德·馬丁、德雷珀在內的三家美國老牌軍工企業組成團隊，號稱“美國國家隊”，獲得5.79億美元，獨家占比過半。動力系統則與內華達山脈公司合作，獲得2.53億美元。SpaceX收到的資助最少，僅有1.35億美元。
當時，SpaceX的Starship并不被看好，NASA認為其技術方案過于復雜，且交付時間得不到保障。然而，一年以后，SpaceX卻成功逆襲了，哪怕是實力強勁的“美國國家隊”也被迫出局。
逆襲的原因很簡單，NASA的資金有限，而SpaceX恰好是要錢最少的那一個。NASA宣稱，SpaceX的合同報價為29.4億美元，藍色起源的報價遠高于SpaceX，動力系統的報價更是遠高于藍色起源。據美國《太空新聞》網站報道稱，NASA官員透露，有限的預算迫使他們只選擇SpaceX。據悉，NASA原計劃將在今年投入34億美元開發登月著陸器，但國會僅批準了四分之一，即8.5億美元。
孤注一擲，沒錢只能拿技術冒險
與其他著陸器相比，Starship的本質是一款可重復使用的運載火箭，它長50米，直徑9米，但是，要將這樣一個龐然大物送到月球的難度可想而知。
按照SpaceX和NASA的方案，首先需要使用SpaceX正在研制的“超重型”助推器將Starship運到近地軌道，進行在軌燃料加注，之后Starship將自行飛到月球軌道。接下來，NASA使用“太空發射系統”火箭將搭載四名宇航員的“獵戶座”飛船送到月球軌道，通過交會對接將兩名宇航員轉入Starship中。宇航員乘坐Starship在月球著陸，開展為期一周的科學考察后，再由Starship將其送回“獵戶座”并返回地球。
實現上述過程要克服重重難關。特別是Starship實驗接連失敗，“超重型”助推器尚在研制，大規模在軌燃料加注尚無先例……NASA寄希望于SpaceX在未來幾年攻克這些難題，并在本世紀20年代中期實現美國重返月球的夢想無疑是一種技術冒險。
藍色起源著陸器示意圖 。圖源：藍色起源
正常情況下，如此關鍵的項目至少應由兩個研究機構并行開發，擇優而取。NASA之所以沒有給SpaceX找一個競爭對手，根本原因也是沒錢。NASA載人探索與任務副主管凱西·盧德斯稱，盡管藍色起源的方案“有其優點”，但我們沒有足夠的資金來嘗試與之協商。
低價之外，Starship也有技術優勢
根據NASA發布的相關報告，SpaceX和藍色起源著陸器的技術等級都是“可接受”，而動力系統著陸器的技術等級則是“一般”，低于“可接受”。但是，相比藍色起源著陸器只能將850千克的貨物送上月球，Starship的運載能力就大得多了。SpaceX官方宣稱，經過在軌燃料加注后，Starship能將100噸的貨物送到月球表面。
NASA報告中對Starship的技術能力不乏贊美之詞。包括，Starship能在與“獵戶座”對接前在月球軌道停留100天，超過NASA提出的90天的指標需求，這為載人發射留出更充足的時間；Starship向月球運輸及從月球返回的運載能力都遠遠超過NASA的任務需求，使其能夠運載包括笨重設備在內的科學和探測所需的相關物資，這對登月任務有非常重要的意義；NASA要求著陸器要能滿足四名宇航員的生存需求，支持其在月球表面的科學探測活動，Starship的艙室容積和運載能力能夠滿足更多人類在月球表面更長時間的活動需求……
當然，對于Starship的屢試屢敗，NASA也并非沒有擔憂，其報告中稱：SpaceX高度集成的復雜推進系統及其幾個子系統目前仍處于設計階段，需要實質性成熟。這個系統的復雜性及研制和測試的時間限制增加了風險，這一風險是SpaceX方案的弱點，但不是“重大弱點”。
來源：科技日報
編輯：劉義陽
審核：岳靚
終審：何屹
