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“硬着陆模式”下的“登月竞赛2.0版”

“硬着陆模式”下的“登月竞赛2.0版”
2023年08月21日 23:13 新浪网 作者 陶短房

  俄罗斯“月球-25”失控、印度“月船-3”历经坎坷,美国“阿尔忒弥斯-3”计划也面临延期,冷战后的“登月竞赛2.0版”,似乎进入了一个令地球人提心吊胆的“硬着陆模式”。

  

  

  “月球-25”的“硬着陆”

  前苏联曾是全球首屈一指的宇航强国,世界上第一枚人造地球卫星(1957年,人造卫星1号Sputnik-Odin)、第一名宇航员(1961年,加加林Yuri A.Gagarin)都是苏联的杰作。

  急于通过打赢“太空竞赛”以证明自身制度优越性的美国随后由肯尼迪(John F. Kennedy)政府在1961年5月25日公开发出启动登月计划倡议,翌年9月12日更在休斯顿航天中心附近莱斯大学体育场公开发表了“我们选择登月”(We choose to go to the Moon)的著名演讲,从而拉开了冷战背景下“登月竞赛1.0版”的帷幕。

  苏联被称作“月球计划”(Luna Kosmicheskaya)的竞争方案实际上启动更早,竞争早期也一度领先:第一个成功在月球表面硬着陆的人类航天器是苏联的“月球-2”(Luna 2,1959年9月13日),比美国的“游骑兵-7”(Ranger 7,1964年7月31日)早了近5年;第一个实现月面软着陆的人类航天器是苏联的“月球-9”(Luna 9,1966年2月3日),比美国的“测量员-1”(Surveyor 1,1966年6月2日)早了整整4个月。但美国雄厚的技术储备、强大的科技综合实力,以及围绕“阿波罗登月计划”(Apollo program)展开的一系列管理方法理论(最著名的是系统、信息、控制“三论”)令美国后来居上,1969年7月24日,“阿波罗-11”(Apollo 11)成功实现了人类首次登月,而一再在关键时刻失误的苏联“月球计划”在1976年8月9-22日的“月球-24”(Luna 24,成功实现软着陆及无人取样返回)后,不得不以竞争失败者的形象黯然落幕。

  正因对“登月竞赛1.0版”失败的不甘心和耿耿于怀,时隔近半个世纪后重启的俄罗斯登月项目代号才由最初的“月-地”(Luna-Glob)改为延续前苏联代号的“月球-25”。饱受内忧外患、却又对自身“大国形象”念念不忘的俄罗斯人希望借助在“登月竞赛2.0版”中力争上游证明自己,一如俄太空计划专家卢津(Pavel Luzin)在发射前所言,俄“需要用‘月球-25的成功证明,即便没有西方参与,我们一样有能力做一些事情”。

  正是出于这种强烈自证情结,“月球-25”启用了“力大砖飞”的新型重载火箭“联盟2.1b”(Soyuz-2.1b),搭载了自重800公斤、携带总重30公斤、8部科学载荷的“月-地”月面着陆器(Luna-Glob lander),将此前从无航天器尝试软着陆、被认为具有重大战略价值的月球南极作为预定着陆点。8月10日,“月球-25”发射升空,预定于8月21或22日着陆,从而使俄罗斯一跃成为世界上首个实现月球南极软着陆的国家——而着陆器及其载荷的计划工作时间更长达3年。

  然而8月19日下午,“‘月球-25’失控”的消息通过多个圈内公信力很高的俄罗斯航天博主的账号不胫而走,20日一早,俄俄罗斯国家航天公司 Roscosmos证实,该飞船已于19日当地时间14时57分、格林尼治时间11时57分后不久失控,“由于已在月表硬着陆而不复存在”。有分析家认为,该飞船系在试图切换入登月轨道的关键时刻出现故障,由于俄缺乏足够的地月中继通信信道,因此几乎无法在这一阶段进行补救,“三年大计”竟只持续了9天,许多专家预测,“月球-25”的失败可能影响俄罗斯继续投资月球探索的热情和力度,并殃及此后包括载人登月、与他国联合探月等后续更雄心勃勃的计划。

  “登月竞赛2.0版”的高风险

  “登月竞赛1.0版”是冷战的产物,是美苏“和平竞赛”的太空“奢侈版”,核心目的是证明本方更强大、本方的体制更优越,最经典的概括,是1968年12月6日美国《时代杂志》一幅美苏宇航员“向月球冲刺跑”的漫画。这一版本的登月竞赛是不计工本、不讲经济回报的,“失败者”苏联固然惟恐被拖垮不得不“急刹车”,“胜利者”美国也精疲力竭,在利用剩余“边角料”发射完“天空实验室”太空站后便草草收兵,甚至将专门开发的“土星-5”火箭也束之高阁。

  而近年来突然启动的“登月竞赛2.0版”却有着后冷战时代鲜明的特色:更注重经济效应(几乎所有项目都瞄准了月球某些具有战略价值的资源,如地球稀缺的矿藏,以及月球作为航天活动中转站的价值,“月球-25”之所以迫不及待瞄准南极,就是希望在这片永远照射不到太阳光的月球表面,找到便于利用的固态水)、更讲究投资效率和回报(美国“阿尔忒弥斯计划” Artemis program采用了商业招标模式,日本和以色列直接由商业公司启动,并大量利用国外现成技术,印度则试图利用成熟技术实现“小马拉大车”,从而降低成本并减小开发风险和难度)。

  “登月竞赛2.0版”更突出的特点是“多元化”:迄今在这一阶段实打实启动项目并进行某个阶段尝试的,就有美国、中国、俄罗斯、印度、以色列、日本等6国,“搭车”别国项目或仍处于论证阶段的国家和国家组织还有若干。

  然而和“登月竞赛1.0版”相比,“2.0版”似乎陷入了令人窒息的硬着陆模式:2019年7月22日发射的印度“月船-2” (Chandrayaan-2)在尝试着陆月球南极(同年9月6日)的最后关头“软变硬”撞毁,今年7月14日发射升空的“月船-3”(Chandrayaan-3)升空后就因绕地轨道低点过低而不得不频繁调整姿态,在提心吊胆中度过了漫长的一个多月,终于进入了绕月轨道,并由印度空间研究组织 (ISRO)正式通报将于8月23日“择机”尝试月面软着陆,终于走到了和“前辈”飞船“月船-2”同样的高点,但由于此前频繁调整姿态可能消耗燃料过多,加上软着陆本身风险巨大,能否实现软着陆仍难预言;美国的“阿尔忒弥斯”计划是罕见的由特朗普(Donald  Trump)高调提出、却被拜登(Joe Biden)同样高调继承的大型项目,但原定2022年8月29日首飞的“阿尔忒弥斯-1” (Artemis 1) “猎户座”(Orion spacecraft)无人试验飞行器和“太空发射系统(SLS) Block-1”火箭组合历经4次推迟,才终于在11月16日完成首飞,而拟定用于载人登月发射的SpaceX“星舰”(Starship)首次发射不但同样一再“跳票”,且2023年4月20日的“实射”也最终以爆炸收场。尽管不论美国政府、美国航天局(NASA)或SpaceX都继续高谈阔论“登月竞赛的胜利将再次验证美国的强大”,甚至将“星舰”的爆炸称之为“另一种成功”,但他们显然并不希望重复这种版本的“成功”——8月15日,NASA探索系统开发任务理事会副局长弗里(Jim Free)发布简报,称“如果某些关键系统不能及时准备好”,NASA将不惜大幅缩减和推迟既定计划,包括2024年11月“阿尔忒弥斯-2” (Artemis 2),和2025年最终实现登月的“阿尔忒弥斯-3”( Artemis 3)计划。在其它场合他特别点到了“星舰”的“跳票”,指出这个“至今尚未真正完成一次试飞的关键系统”如果继续延误,将产生一系列恶性连锁反应。

  至于采用商业和“货架套材”模式的以色列和日本,前者的“创世纪”(Beresheet)2019年2月21日由美国SpaceX Falcon 9发射,4月11日在着陆最后关头失控坠毁;日本“白兔-R1”(HAKUTO-R M1)2022年12月11日同样由SpaceX Falcon 9发射,2023年4月26日在拟定软着陆前不到1分钟失联“软变硬”。

  概括而言,除了中国的两艘“嫦娥”飞船外,本轮“登月竞赛2.0版”的各国软着陆月球尝试或一再推迟,或不断“硬着陆”,正在做最后努力的“月船-3”虽然磕磕绊绊,此刻俨然成了最后的“软希望”。

  科学就是科学

  “月球-25”失控后,90高龄的苏联老一辈著名航天和科学专家马罗夫(Mikhail Marov)气火攻心住进了医院,他对《莫斯科共青团员报》表示,希望对坠机事件背后的原因进行讨论和严格审查。在俄罗斯航天科普圈,尽管少数讨论者,如专业太空网站https://www.russianspaceweb.com/创始人扎克 (Anatoly Zak)试图强调“失败是成功之母,反复失败是最终成功的必经之路”,但绝大多数讨论者如叶戈罗夫 (Vitaly Egorov)认为,俄太空计划失败的关键,是“上层热衷于不切实际的虚荣太空项目的糟糕管理者、腐败以及俄罗斯后苏联科学教育体系严谨性的下降而被削弱”。而俄罗斯以外的航天科普人士则更直言不讳地指出,俄国力和技术储备每况愈下,事实上,此前俄罗斯仅有的两次外太空探索尝试——1996年12月16日的“火星-96” (Mars-96)和2011年11月9日的“福布斯-土壤” (Fobos-Grunt),都是在发射后不久即坠入大洋,连地球轨道都未进入,此次至少进入了绕月轨道,算是“进步”。有分析家指出,同样是存在技术短板,与印度“粗粮细作”选择花一个半月时间小心翼翼“步步为营”相比,47年未探月的俄罗斯却搞了个“简单粗暴”的10天“直达”方案,并似乎刻意抢在“月船-3”计划着陆前“抢头彩”,冒险受挫后其国家电视台在新闻联播中仅给了26秒播报,排在西班牙特内里费岛火灾和俄民航飞行员、机组人员职业假期之类新闻后列第八位,显然,俄方尚未平复其心情的波动。

  美国航天科普爱好者们也表示,NASA的探月工程同样充满了“非科学干扰”:表面上原封不动继承了“特朗普方案”的民主党政府一年多来不断放话,要在首次载人登月中安排一个史无前例的、由女性和有色人种组成的登月团队,“而不是挑选两个最合适的宇航员”,至于白宫科技政策办公室助理主任丹尼尔斯 (Matthew Daniels)这样的政府高级官员、甚至NASA副局长梅尔罗伊这样的专业管理要员不断放话“保持对中国登月竞赛优势”,却浑不顾自己在“2.0版”探月计划实施方面实际已落在印度之后,也被不少人认为“浮夸”、“政治因素干扰科学项目”。

  科学就是科学,“非科学因素”的干扰在后冷战时代只能帮倒忙,这恐怕才是“硬着陆模式”下“登月竞赛2.0版”所带给人们最深刻的正反两方面经验教训。

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