圖為火箭

今天的主要内容是關于2021年重大航天活動——美國太空發射系統計劃的解讀。美國航空航天局研制了超重型的運載火箭太空發射系統，這套系統預計在今年的秋天發射，随即開始為期一個月的繞月飛行任務。美國超重型運載火箭的研制計劃在2005年就已經被提出來，曆經小布什、奧巴馬、特朗普又即将面臨拜登，持續時間長達15餘年，才研制了這款新型火箭。那麼這個火箭究竟有什麼特點，又有什麼用途呢？為什麼這麼長時間才研制成功？

這款新研制的太空發射系統共有三種模式，分别為模塊-1、模塊-1B和模塊-2，相同的部分都由芯級和固體助推火箭構成。芯級由四台RS-25液氫液氧的發動機組成，這種發動機每台的最大推力是230噸。它助推器則由兩台固體火箭組成，每台的推力為1600噸，這個推力相當大，兩個就是3200噸，再加上四台RS-25液體火箭發動機，起飛推力在4000噸以上，可見它的推力還是相當大的。至于這三種模塊的特點，模塊-1的标配是芯級和固體助推火箭，到月球軌道的運載能力是27噸，也就是說載人登月的飛船包括航天物資可以重達27噸，載重較為可觀。

圖為火箭

在模塊1的基礎上再增加一點動力，就是模塊-1B，它的标配也是芯級加固體助推火箭，再加一個也相當于上面級的叫做RL-10的液氫液氧發動機，它的推力在十噸左右，增加了這樣一個火箭之後，到月球軌道的運載能力就可以達到38噸。模塊-2的運載能力更強，它在芯級加固體助推器标配的基礎上，加了一個探索上面級，這個上面級是由四台RL-10發動機組成的，推力大概40多噸，但是它到月球軌道的運載能力提高到了43噸。因為這三種模塊載人飛行相對應的都有貨運的火箭，相同的模塊下運轉運貨的能力比發射載人飛船能力略高一些，比如像模塊-2的貨運飛船，它的第一地球軌道的運載能力了就達到了130噸。是當今的世界上最大的運載火箭，運載能力比當年發射阿波羅飛船的土星五号提高了15%。

從近期來看，太空發射系統主要用途主要是重返月球以後還要計劃建立月球空間站，長遠目标要實現載人登陸火星，那讓我們看來近期的計劃。太空發射系統近期的計劃，是在今年的秋季發射一個不載人的探月飛船，環繞月球飛行大概一個月左右的時間。這個任務完成以後，要進行首次載人飛行，把四名航天員送上環繞月球的軌道。在這兩次飛行的基礎上，計劃在2024年把兩名航天員送到月球表面，跟阿波羅登月不一樣之處在于，阿波羅登月的時候航天員都是男性，而這次帶還帶去了一名女航天員。

圖為土星5号火箭

可能觀衆會有疑問：早在1969年美國就發射了低地球軌道運載能力達118噸的火箭，也就是土星5号，在2005年布什總統提出的星座計劃中也有提到研究戰神-1和戰神-5運載火箭等計劃，若從2005年算起，研制時間已經超過了15年，為什麼這個整體提升并不太大的運載火箭，研制卻用了這麼長的時間呢？據本人分析，主要有以下四個方面的原因。

第一，當年美國研制土星五号運載火箭正值冷戰時期，為了政治上的競争，一切服從于政治需要，舉國體制，經費非常充足，因此它成功的比較快，這是一個原因。第二，美國的航天政策，特别是重大的政策受總統更疊的影響。因為每一個總統上來以後都有他自己的想法，之前提到的這4任總統，新總統上台了後，把前任總統提出的計劃都至少否定一部分，再提出他的新觀點。但他的新觀點也不見得成功，就像奧巴馬總統提出的小行星重定向計劃，折騰來折騰去，卻始終沒有太大進展，在特朗普上任後這個計劃就被徹底取消了。

圖為特朗普

第三，在技術繼承和創新方面，美國内部一直存在争論。究竟應該研制新的火箭，還是在原來的基礎上進行改進，研究過程也走過一些彎路。第四，因為在新時代，首先要考慮的是安全，所以重中之重是要保證技術的先進性和可靠性，因此就需要做大量的實驗和技術驗證，由于這些原因這個火箭的研制時間才這麼長。不過現在總算即将看到曙光，如果美國的太空發射系統，這個世界上最大的超重型運載火箭如果發射成功，将會對美國的航天事業起到很大的推動作用，之後重返月球也好，建立月球門戶的計劃也好，或是載人登陸火星計劃也罷，都将不再是空談。

有了這樣大的運載火箭，再者它的新飛船也取得了很大的進展，美國的航天事業會取得很大的進展，但具體将來要發展哪些項目依舊很難說。原來的計劃是重返月球，建立一個作為月球門戶的空間站，但是新總統上台以後，美國的航天政策究竟會出現怎樣的變數，依舊很難預測。但有一點，縱觀這段曆史，不管哪個總統，無論有什麼變動，有兩條都是始終不變的，那就是堅持搞大運載火箭以及研制新的飛船，畢竟這是航天事業的一個重要基礎。

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