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特朗普何以重启登月计划
文/邢强
“这一次,我们不仅要在月球上插上旗帜、留下脚印,还将为今后的探测火星使命奠定基础.”
2017年12月11日,美国在人类迄今为止最后一次登月45周年之际正式宣布了重返月球的计划.特朗普在相关的声明中提出,美国将改变载人航天政策,以使美国再次成为航天领域的驱动力,让民众从宇宙中获得新知,并推动科技产生突飞猛进的发展.
在这个计划背后,有哪些组织机构会最终为重返月球计划的成功实施贡献力量,又有哪些技术会运用在今后的重返月球行动中呢？
以技术换成本
从技术层面来审视重返月球计划的话,能够从多个角度来发现该计划的可行性.实际上,美国阿波罗登月计划中的大量技术在今天依然被沿用.例如,当年阿波罗登月飞船上使用的R-4D火箭发动机,在如今的日本货运飞船和未来极有可能用于重返月球计划的猎户座飞船上,依旧在发挥着重要的作用.
1972年12月7日5点33分00秒,一枚土星5号火箭点火,准备将阿波罗17号飞船送上月球.当日10点39分,在距离地球2.9万公里的奔月轨道上,该飞船中的宇航员拍下了一张地球照片.南半球气势磅礴的西风带裹挟着温润的温带气旋伴着刚刚席卷了印度的热带气旋翩翩起舞.此时的南半球正值盛夏,南极洲被整个笼罩在明亮的阳光中.地中海的明媚一直到了非洲的好望角也未曾有丝毫褪色.
这张照片背后,是阿波罗计划留给世人的载人飞船轨道和姿态精确控制技术.这样的技术无疑会在未来的重返月球行动中被再次使用.
在重返月球计划中,猎户座飞船会是一个比较好的选择.猎户座飞船的形状与当年的阿波罗飞船相似,但其内部空间比阿波罗飞船大2.5倍,最多可容纳6名宇航员（阿波罗飞船只能容纳3名宇航员）,与1960年代的阿波罗飞船相比,猎户座飞船融入了21世纪的高性能计算机、大规模集成电路、高度智能化的生命保障系统、更加可靠的推进系统和热防护系统等多项新技术,并且在成功回收后可以再次使用以便大幅降低成本（每艘阿波罗飞船则只能使用一次）.
以技术换时间
现代科技让人们拥有了自远古以来便无比憧憬的一飞冲天的能力,这种能力的背后推动者是各式各样的火箭.与当年的阿波罗计划不同的是,即将担当重任的SLS重型运载火箭能够算作是一款全新研制的火箭,主要的考虑就是以技术换成本,以技术换时间.
1960年代,为了登上月球而研制起飞重量与一艘轻巡洋舰相当（3039吨）的土星5号火箭时,美国耗资甚巨.以1966年为例,当年美国宇航局得到的专项拨款额为45亿美元,为美国当年GDP（8150亿美元）的0.55%.2016年,美国GDP为18.57万亿美元,按这个比例来算的话,相当于为了一款火箭,一年要拿出1025亿美元.而实际上,重返月球计划中使用的SLS运载火箭的研制总预算只有180亿美元（从2012年到2017年每年拨付30亿美元）.如今的SLS重型运载火箭的年均研制投入仅相当于阿波罗时代的土星5号运载火箭的3%.
之所以能够把成本压到如此之低,主要是因为SLS运载火箭上的大部分技术都是从前辈身上“借”来的.SLS重型运载火箭的核心技术有3大部分：芯一级的液体火箭发动机、芯二级的液体火箭发动机和固体助推器.其中,芯一级的发动机借用的是航天飞机的主发动机RS-25,如今仍然是世界上最大的分级燃烧高压补燃循环的液氢液氧火箭发动机,表现依然相当出色.
SLS运载火箭属于单次使用运载器,因不必考虑重复使用,其芯一级发动机做了进一步的简化,制造成本低于航天飞机的RS-25.SLS火箭的芯二级发动机采用的是重制版的J-2火箭发动机.这款发动机的性能在五十多年前的土星1B和土星5号运载火箭上得到了充分验证.SLS重型运载火箭的固体助推器则同样借用了航天飞机的技术.目前,这款人类推力最大的固体火箭助推器已经完成了地面点火测试.
按计划,SpaceX公司的重型猎鹰火箭会在2018年的年初执行首次试射任务.重型猎鹰火箭会是人类重返月球的另一个选择.另外,蓝色起源公司在未来也是一个不容小觑的企业.
由此可见,商业航天在今后不仅仅会是人类太空探索事业的补充力量,甚至很有可能会成为太空任务的主导力量.商业航天的发展与崛起在这个时代是水到渠成的.商业航天的高效率和对技术优势的格外重视会促使其推动或者引领整个产业向更高更远的目标奋进.
军政巨头荟萃的太空委员会
1957年10月4日,苏联用一枚由洲际弹道导弹改进而来的运载火箭将斯普特尼克1号卫星送入近地轨道.这是世界上第一颗人造地球卫星,开启了人类的太空时代.苏联的领先在部分美国人中间引起了空前的恐慌.美国股市经受了动荡不安的“斯普特尼克时刻”.时任美国总统艾森豪威尔改变了对火箭与导弹事业不温不火的态度,着手对其进行大力扶持.
这种扶持并未局限在火箭与导弹本身,还最终催生了美国规模巨大的科研和教育体系的改革.1958年,在苏联的卫星上天短短4个月后,美国就成立了国防部高等研究计划局.
如今,国防部高等研究计划局的宣言依然保留了对那个时代的深刻记忆：“斯普特尼克1号卫星的成功发射标志着苏联在太空竞赛中曾经打败了美国.我们的使命是防止此类事件再次发生.这个使命将随着时代的变迁而自动演进.今天,美国国防高等研究计划局依然在防止美国的科技在任何领域被其他国家超越,同时我们也将针对竞争对手在科技领域不断产生新的突破.”
在崇尚口头谦虚的东方人看来,这个宣言可以称得上是狂妄了.但是当回顾历史并对可预见的将来进行展望,就能发现,该部门在科技领域的确颇有建树.全球卫星定位系统、互联网、激光、高性能芯片、电磁炮、空天飞行器、隐身……如果追本溯源的话,这些技术几乎都能找到与国防高等研究计划局千丝万缕的联系.这个拥有140位科研人员,每年掌握29.7亿美元科研经费的神秘部门,直接向美国国防部最高层负责.
另外一个机构则广为人知.1958年7月29日,时任美国总统艾森豪威尔签署美国85-568公共法案,成立了美国国家航空航天局（简称美国宇航局）,也就是NASA.同一年,美国航空咨询委员会（NACA）宣布解散.从此,倾向于民用技术和航空领域的机构臃肿的NACA消失.可以向美国总统直接汇报,更加倾向于先进太空技术的科研和科普的NASA崛起.NASA的建立使美国率先打破了航空与航天技术领域的界限,开始以技术为核心,把拥有科研实力的众多研究所和企业团结了起来.
2017年,美国重新组建国家太空委员会.这个委员会的阵容不可谓不豪华：美国现任副总统彭斯担任委员会主席.美国国务卿、美国宇航局局长、参谋长联席会议主席、国家情报总监、国防部长、总统国家安全事务助理、行政管理和预算局局长、国土部长、商务部长、交通部长都是美国国家太空委员会的委员.如有需要,地位仅次于国务卿,在美国内阁中排第5顺位的财政部长或许也将被纳入.
该委员会的豪华阵容,使其具备调用大量资源为重大太空项目提供支持的能力.而能够向总统本人和国会直接提供建议的便利,可以促进与太空探索有关的重要决策的诞生.对于重返月球这样级别的大项目,成立这样的委员会是有必要的.
（耿雪莲荐自《南方周末》）
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