最强对手到众叛亲离,蓝源被NASA奚落的5大登月槽点
原作者土星V号,来源航天爱好者网
"泄气"的蓝色起源
随着NASA和蓝色起源的法律纷争逐渐白热化,两方的言辞也是越来越激烈, NASA一改以往温和的说法,在向法院的陈述中直言不讳的表明"蓝色起源更看重自己的财富而不是人类对太空的探索",甚至会导致"美国无法完成重返月球的目标",且蓝色起源的竞标方案"根本就没有可能中标" 。
"蓝色起源更看重自己的财富而不是人类对太空的探索"
"蓝色起源根本就没有可能中标"
从措辞上不难看出,NASA对蓝色起源的竞标的问题并非单单只是因为价格过高,也包含了对降落器设计本身的不满。 有趣的是随着蓝色起源最近各种高级员工离职的风波 (据外媒航天记者报道,近期蓝色起源关键岗位离职率高达20%,研发活动已经受严重影响,主页君注) ,反倒冲淡了对其HLS竞标 (HLS:Human Landing System,即载人登月舱) 设计的关注。那么不如就来看下号称"国家队"的蓝色起源月面降落器,到底有多少槽点。
槽点1:NASA国家队PTSD
如果问NASA在过去二十年商业合作的 最大教训是什么,那便是批量承包商的失势 。SpaceX被称为"新太空企业"的一大原因便是其垂直整合几乎整套产业链,从火箭到引擎到卫星到飞船再到发射场,大幅度减少了不必要的承包商数量。
这不仅对于降低成本有帮助,还利于系统的各种优化改进,毕竟同在一个屋檐下交流要远胜于跨公司的沟通。之前的航天飞机便因为引擎,固推,轨道器机体分包导致价格居高不下,现如今同样超支延期的SLS还没首射,蓝色起源却还要接着来拉入洛马,诺格等来搞"国家队"承包商设计,这NASA还敢选才是真的有问题。
槽点2:我是宇航员不是攀岩教练.jpg
蓝色起源降落器的设计很明显是参考的阿波罗登月舱的叠塔型,加压生活舱在降落舱的上方。但和阿波罗登月舱不同的是蓝源一拍脑袋直接把居住区抬高了许多,从CG图里看到居住区舱门高度至少是宇航员身高的4倍。
这若不够直观的话,看之前公开的模型就更明显了
这是"国家队"(蓝色起源)在竞标过程中唯一提交的一个实物,一个全尺寸模型
在此期间,SpaceX光试飞就炸掉了4艘50米高的星舰原型机
维护人员都要用悬臂车才能上去清理,怎么可能指望完成月面行走后疲惫的宇航员,要带着采集的样本拖着厚重的宇航服,再爬上几乎垂直的梯子才能休息?这点上蓝色起源自己做的图还砸了自己的脚。
降落器舱门距离月面32英尺约9.7米,9.7米这什么概念,一层楼大概也才2.7-3米, 等于宇航员要爬至少三层楼高的梯子 。相比较SpaceX的星舰虽然距离月面126英尺约38米, 但星舰有备用的电梯啊 ,不管是人员的输送还是物资的输送都会比接近10米的梯子要方便很多。
槽点3:我是宇航员不是煤矿工人.jpg
阿波罗项目最常被人忽视的一点便是月面尘埃的污染。由于阿波罗登月舱没有独立的气闸存放舱外航天服, 沾满月面行走时尘埃的舱外宇航服只能和居住区放在一起 。不仅增加了渗入精密仪器的电路中造成损坏的可能性,还会让宇航员吸入颗粒物损伤肺部。更关键的是月球没有磁场保护,尘埃直接承受太空辐射带有一定的放射性,带入加压的生活空间会造成二次辐射危害。
我不和你说,你可能感觉这是一位刚升井的煤矿工人
对于最长不到4天的阿波罗宇航员来说还勉强能接受,对于要长时间深空驻扎长时间月面居住的宇航员就另说了。蓝源的降落器加压舱恰好全部都在顶端,没有布置额外分开的隔离空间,更没有空间布置NASA的"外挂式"舱外航天服。从模型看蓝源的降落器窗口甚至就在舱门旁边,并没有独立的气闸,在阿波罗登月后半个多世纪还设计整个舱室加压减压来舱外行走,有点夸张。
在这方面做的最好的是星舰, 得益于体积大的优势不仅有专门的气闸舱甚至有专门的货运气闸层,居住空间在气闸层上方 ,受月球引力影响尘埃会天然远离加压空间。外挂航天服接口还可设计在气闸舱内部,物理意义上隔绝月面尘埃的影响。同时星舰内部的储水结构还可兼职辐射避难所,在遭遇太阳风暴时保护宇航员。
非官方设计图,但空间排布可供参考
槽点4:地球轨道能解决的东西,就不要拖到月球轨道了。
这点上蓝色起源自己做的图又砸了自己的脚,试图证明自己的降落器只需要3次发射,SpaceX的则需要10次以上,所以SpaceX的风险更高。
先不说星舰的发射次数有争议,根据马斯克所说7次足矣,蓝源的图里星舰的对接在轨燃料加注是在的地球轨道,而蓝源降落器的三部分是在地月转移轨道/环月轨道。 也就是如果发射对接过程中出现问题,星舰只需要再发射一艘燃料船或者再发射一艘登月舰,最快几个小时最慢也不过两天完成对接继续任务。 而如果蓝源的三部分发射或对接有一部分出现问题, 要不只能放弃任务,要不就要等数天让其他部分从地月自由返回轨道回来 。对于在环月空间站等候的宇航员来说,哪个的冗余高不言而喻。
另外在发射场的冗余程度上蓝源也远逊于星舰,蓝源租借的只有卡角的SLC-36A和SLC-36B,且预计最早也要2022年底才能投入使用,哪怕算上合作方的火神火箭也只多卡角的SLC-41一个发射台。哪怕不算上研发时间的要求,蓝源的降落器也严重受制于卡角且SLC-41会和其他发射冲突。与之相反星舰的发射场可在南德州和卡角,且卡角有两个完全属于SpaceX的发射台SLC-39A和SLC-40,受发射场天气和发射台安排的影响都会小很多。
SLC-39A星舰发射改造计划
槽点5:蓝源啊,你的BE-4引擎储量还够吗?
比人尽皆知的BE-4研发和生产延迟更糟糕的,是所能提供的数量。由于新格伦和火神火箭都只有一个发射台,而发射降落器需要至少三次发射,那么在合理时间内对接必须至少有一个部件是新格伦发射,而新格伦一次便需要7台BE-4引擎。也就是一次发射最少需要提供7+2+2=11台BE-4,这还是在ULA愿意连续发射两次的基础上,实际上因为火神火箭只回收引擎并不回收箭体,是很难做到快速复用两次发射的。更现实的组合是2次新格伦加1次火神,但那样引擎需求便要到16台,而迄今为止蓝源的1号和2号BE-4引擎都还没建造完成,连完整的全时长点火引擎质检测试都没有做。 别忘了,2015年时蓝源可是说"已经超过3年的研发"且"BE-4将会在2017年投入使用"。
换言之从2011年到2021年,整整10年的时间都没有搞定一款引擎。BE-4的研发都这么磕磕绊绊,NASA更不会相信降落器要使用的BE-7能一帆风顺了。
不难看出有这5个槽点,哪怕蓝色起源能把HLS的竞标价格降到和SpaceX的接近 (事实是蓝色起源报价比SpaceX高30亿美元,主页君注) ,NASA估计也不会选实在是因为槽点太多了。 蓝源的设计方案自始至终都给人一种是对登月的认知停留在"野营插旗",完全不理解阿波罗登月舱设计的妥协, 直接照抄结果成了东施效颦。与其说是工程师设计的,不如说是营销部门设计的,完全没有经过任何深思熟虑,拉上名号大的公司搞"国家队"好赚一笔。只不过NASA这次有了别的选择,不用再矬子里拔将军了。
(全文完)
主页君注: 本文中作者所列槽点大部分与NASA评标文件的官方观点一致,但也有部分NASA观点有出入,请读者自行辨别,详见往期文章:《 SpaceX独揽登月舱之后,友商投诉,国会不爽,新局长扬言再寻"新欢"! 》,我仅摘录一段。 NASA认为SpaceX方案的主要劣势如下:1.星舰需要多次连续快节奏的密集发射才能执行任务,这被NASA认为是一项重大缺陷(a significant weakness)。
2.星舰需要多次大规模低温推进剂在轨加注,NASA认为这也是该设计的一项重大风险。但由于星舰的在轨加注是在近地轨道进行,NASA认为该风险相对于环月轨道加注更容易克服(entail operational risks in Earth orbit that can be overcome more easily than in lunar orbit)。
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