美国发射登月火箭，50年前已经登陆月球，为何现在登不上去了？

　　美国新一代登月火箭＂太空发射系统＂拟于29日首次发射升空，不过这次 不是登陆月球 ，只是搭载猎户座飞船执行 绕月飞行 任务。
　　新一代的登月计划开始于2019年7月20日，阿姆斯特朗登月50周年之际，这一天NASA公布了 阿尔忒弥斯计划 ，定于 2024~2028年载人重返月球。
　　阿尔忒弥斯是希腊神话中的 狩猎女神和月女神，是太阳神阿波罗的孪生姐姐，前有＂阿波罗＂计划珠，现有＂阿尔忒弥斯＂计划，听起来很浪漫。
　　要知道，美国早1969年就登陆月球了，登月第一人阿姆斯特朗还说了一句经典台词：
　　这是一个人的一小步，却是人类的一大步。（That＂s one small step for (a) man, one giant leap for mankind.）
　　50多年过去了，为什么今天美国无法重新登陆月球呢？是图纸遗失了？还是当年登月就是一个谎言？
　　怀着这个疑问，我们翻开了当年的历史。阿波罗计划背景特殊
　　背景一、太空竞赛：
　　1961年4月12日，27岁的苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方1号飞船登上太空，实现了人类首次遨游太空的壮举。
　　这件事极大地加深了美国的担忧，因为在太空竞赛中，苏联再一次走在了前面。
　　第一颗人造地球卫星、第一次载人进入太空、第一次发射卫星进入月球轨道、第一次实现航天器月面登陆，全是苏联的成绩。
　　美国要想超越苏联只有一条路可走——＂载人登月＂。
　　1960年，肯尼迪当选美国第35任总统，他要求航天局制定一项计划，超越苏联的空间计划。很快庞大的＂阿波罗登月计划＂摆在了肯尼迪面前。
　　肯尼迪向全世界宣布，1970年前登陆月球。
　　那么当时美国真的有信心能够登上月球吗？实际上，并没有做好准备，他们只是把登月火箭的发动机原型做出来了，其他的毫无进展。
　　就在这种情况下，开始了人类登陆月球的庞大计划，这真是令人难以置信。
　　背景二：全民运动：
　　肯尼迪
　　为了保证＂阿波罗计划＂顺利进行，肯尼迪发表了重要演讲。
　　肯尼迪表示，只要每人每年付出40至50美分就能够支持美国登月，登月不只是NASA的事，更是一项全民运动。
　　在当时，受到鼓励的年轻人纷纷加入航空航天事业，梦想自己成为世界级登月工程的工程师。
　　这种激励，大大地促进了美国登月计划的进行。
　　这项划时代的工程有超过2万家企业，200多所大学，80多个科研机构参加，总人数超过30万人， 40万顶尖技术人员为该计划进行编程。
　　在这种背景下，阿波罗计划无往不利，一个又一个难题被攻克。质疑之一——登月火箭土星5号
　　要想把宇航员和月球车送到月球上，需要一台大功率的火箭——土星5号。
　　土星5号是美国执行登月计划的运载工具，它的运载能力远超现在的猎鹰重型火箭和长征5号。
　　土星5号高110.6米，直径10.1米，重3039吨，推力达到了惊人的3408吨。近地轨道运力140吨，地月转移轨道极限运力48.6吨。
　　长征5号又叫胖五，是我国现役运载能力最强的火箭，推力为1073吨，近地轨道运力25吨、地球同步轨道运力14吨。
　　猎鹰重型火箭是猎鹰九号的强化版，它的近地轨道运载能力可达到63.8吨，但依然远小于土星5号的140吨。
　　这样的数据，不得不让人怀疑，50多年过去了差距竟然还这么大？奇怪的是就连美国的技术也没有达到50年前的水平。
　　难道图纸真的搞丢了？其实不然，是土星5号，乃至整个阿波罗计划造价实在太高了。质疑之二——土星5号发动机
　　发动机是火箭的心脏，是火箭发射成功的关键。
　　土星5号共有三级发动机，第一级采用煤油发动机，第二三级采用可以二次点火的液氢-液氧发动机。
　　第一级发动机命名为F-1，由洛克达因公司负责研发
　　其实这台发动机早在1960年，阿波罗计划开始之前就研发完毕了。
　　NASA在爱德华空军基地向记者们展示了这台发动机，人们都惊叹登月计划速度太快了，NASA则露出了狡黠的笑容。
　　1961年4月，距离土星1号首飞还有半年时间，F-1发动机成功的进行试车试验，正当NASA开香槟的时候，发动机喷注器出现了问题。
　　你以为F-1的喷注器就是简单的几个喷嘴，其实喷嘴多的就像马蜂窝，其中煤油喷嘴3700个，氧化剂喷嘴2600个，管路32根。
　　这样复杂的喷注器出现了燃烧不稳定，甚至导致发动机爆炸的严重事故。于是NASA召开紧急会议，商讨解决方案。
　　洛克达因给出了解决方案——＂拨钱＂，当2000万美元的资金到账后，问题很快就解决了。
　　说来也很好笑，洛克达因公司找到了普林斯顿几个教授，花重金要求必须解决问题。经过一堆公式的计算，结果就是＂把喷嘴的直径适当扩大一点＂。
　　就是简单地扩一下喷嘴，就花了2000万美元，这可是上世纪60年代啊！当时我国的人均GDP才210元。
　　第二级、第三级，采用的是液氢-液氧发动机，名为J-2
　　采用液氢-液氧发动机的原因是，同等能量下，其重量更低，腾出来的重量可以多运点设备，毕竟去一次月球不容易。
　　至于环保，只不过是凑巧，当时的情况哪有人考虑环保呢？
　　J-2发动机原理：少量液氧和液氢进入燃气发生器并燃烧，产生的燃气推动涡轮泵将液氢、液氧泵至燃气发生器燃烧产生动力。
　　NASA对这部分提出了更高的要求，那就是要保证绝对的安全。
　　这个难度着实更大，因为液氢的沸点极低，为-252.8℃，它可以把管道周围的空气液化。而当氢气在氧气中燃烧时，温度可以达到2830℃，一冷一热两个极限。
　　工程师们奋斗了无数个日夜，想出了解决办法。
　　将所有的液氢管路、连接点、泵进行重新设计，增加一层真空隔热套，最大程度降低液氢蒸发，效果居然出奇的好。
　　搭建一个管道，将一部分液氢引入受热部位作为冷却介质，用于降低温度。
　　1962年，J-2火箭发动机安装完毕，经过了多次试车后，于1963年进入生产线生产。
　　发动机难题就这样被攻克了，当然背后少不了大量资金的支持。质疑之三——阿波罗号飞船
　　阿波罗号是目前唯一载人登上月球的飞船，其构思十分巧妙，是当时美国的巅峰之作。
　　飞船由道格拉斯飞行器公司，波音公司，洛克希德·马丁公司，洛克达因公司合作制造。
　　＂阿波罗＂号总高29米，重约50吨，由指令舱（返回舱）、服务舱（推进舱）和登月舱3部分组成。
　　指令舱：
　　相当于返回舱，是宇航员执行命令后返回的工具。呈圆锥形，高3.5米，最大直径3.9米，重6吨，舱内充以34.3千帕的纯氧，温度保持在21~24°C。
　　舱内放有三名航天员的座椅，生活必备品、救生用品等等。
　　同时装有姿态控制、制导导航、船载计算机和无线电分系统等等。
　　服务舱：
　　服务舱呈圆柱体，高6.4米、直径4米，重约25吨。
　　舱内有主发动机、变轨推进器、燃料电池等，发动机推力达到了95.6千牛，能把飞船从月球轨道送回地面。
　　登月舱：
　　登月舱重14.7吨，直径4.3米，高约7米，由下降级和上升级组成。
　　下降级由下降发动机、4条着陆腿和4个仪器舱组成，用于从月球轨道降落到月面，能把2名航天员送到月球上。
　　上升级为登月舱主体，由航天员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成，在登月过程中，2名航天员在这里生活和工作，完成任务后航天员乘上升级返回环月轨道与指令舱会合。
　　阿波罗飞船虽然技术上很先进，但总体安全水平并不高，甚至在试验中还出现了三人死亡的现象。
　　阿波罗13号的液氧罐发生爆炸，船上的三名宇航员差一点没有回来，其中就包括NASA最有经验的吉姆·洛维尔。
　　现在的航天技术更加先进，但是为了确保安全，而没有采用。登月计划不再进行，主要因素是耗资太大
　　阿波罗登月计划耗资巨大， 总共耗资达到了240亿美元，相当于现在的2600亿美元， 占当时美国GDP的2%。
　　仅土星5号发射一次费用就达到了1.8亿美元，相当于现在的近20亿美元。每艘＂阿波罗＂登月飞船比同重量的黄金还要贵15倍！
　　从月球带回的月岩和土样（共 385千克）按单位重量计算，其价格竟是金刚石的 35倍！
　　波音公司制造了四辆月球车，总造价3800万美元，在月球上的总行驶距离为90.4公里，平均每公里成本42万美元。
　　再加上研发、升级、维护的费用，高达数百亿美元。显然，如此高昂的费用让美国也望而却步了。
　　狂热的登月竞赛也给美国民众带来了巨大的经济压力，经计算，阿波罗计划使美国每一个家庭负担472美元！
　　美国民众叫苦不迭，纷纷抱怨说：为什么要进行登月呢？为什么要花费这么多钱呢？这真的没有意义！
　　同时，美国又陷入了战争泥潭，庞大的军费开支，再次让美国感到有心无力。
　　尼克松上任后，宣布停止阿波罗计划，这使得阿波罗18、19、20号飞船的航天员们永远失去了登月的机会。
　　事实上，数百亿美元可以直接造一个航母舰队了。（根据公开资料：福特级航母的造价高达150亿美元，如果算上舰载机，造价直逼200亿美元。）
　　印度、英国、俄罗斯等一年的军费也不过几百亿美元，这些钱造武器它不香吗？
　　除了庞大的耗资外，美国制造业萎靡，被金融业蚕食，也是不争的事实。
　　如今的美国已经不敢再强迫波音公司、洛克达因等巨头实施某些大型计划。重返月球更加经济实用
　　美国的重返月球（阿尔忒弥斯计划 ）总耗资和预算约929.6亿美元，考虑到通胀，相当于阿波罗计划的35%。
　　这些资金更多的（40%以上）将用于地面勘探系统、载人着陆系统、＂门户＂、舱外航天服开发、勘探研发、月球技术研发等技术。
　　这些技术对未来发展更加重要。
　　登月火箭每发射一次，花费约41亿美元，这其中包括发射系统、火箭、猎户座飞船和地面勘探系统的运营成本。
　　该计划依然由当初阿波罗计划的商家，波音、洛克希德·马丁、洛克达因航太等公司负责研发。
　　同时，阿尔忒弥斯计划还将和 欧洲合作 ，猎户座飞船和太空发射系统的相关组件将有欧洲厂商进行制造。
　　同时，重返月球计划与阿波罗计划不同，将会把更多的资金用在开发地球上，例如＂氦3月壤＂。写到最后
　　50年前阿波罗计划登月的成功背景特殊，一方面是苏联的太空竞赛，另一方面是美国全民参与。
　　阿波罗登月计划耗费了大量资金约240亿美元，相当于现在的2600亿美元。给整个美国造成了极大的经济压力，最终因为资金压力而宣告结束。
　　随后美国制造业开始逐渐被金融业所挤压，导致重返月球计划被推迟至今。
　　我是科技铭程，欢迎共同讨论。