登月一次需要发射16枚星舰?14架全是加油机,关键技术八字没一撇
SpaceX公司的"星舰"已经被确定为"阿尔忒弥斯"计划的落月飞船,它将和NASA的"猎户座"飞船一起,完成2024年美国人重返月球的壮举,在必要的时候,甚至可以作为B计划,单独完成这一重大历史任务。不过,"星舰"飞往月球之路,可能有点过于复杂。
星舰登月可能比较复杂
近日,美国政府问责办公室GAO公布了蓝色起源公司控诉NASA和SpaceX公司的调查报告,其中提到为完成一次登月,"星舰"需要进行16次发射,比之前蓝色起源估算的11次还要多5次,这种重返月球计划显得过于复杂,增加了失败的风险。
一次登月,需要发射16枚星舰
GAO的官方文件
在GAO的调查报告中提到,重返月球的16艘"星舰"中,有14艘都是"油罐星舰",也就是"太空加油机",它们都要和一艘特殊的"星舰"对接并加注燃料,然后这艘特殊的"星舰"再将燃料加注给真正登月的那艘"星舰"。
14艘星舰接力,还见不到真命天子
你看,我们连说都说迷糊了,那么"星舰"登月为何要搞得如此复杂呢?这是因为"星舰"采用的是双低温推进剂,进入太空之后,太阳一照就迅速蒸发,为了减少蒸发,所以SpaceX公司不得不密集频繁地发射"油罐星舰"。明白了,这就像用漏勺接水,为了攒到一口喝的,不得不一边漏,一边拼命地舀,这也忒不靠谱了。
阳光一照,推进剂就挥发了
而更不靠谱的是,目前SpaceX公司还没对"油罐星舰"和太空加油技术进行实质性的研究。过去十年中,NASA一直对这项技术不感冒,直到2020年,才提供一笔5300万美元的资金,让SpaceX公司研究"星舰"在轨加油技术,也有说这笔钱其实只有5040万美元。
NASA此前对太空加油并不感冒
与此同时,NASA还给了洛克希德·马丁公司8970万美元,使用液氢测试了十多种低温流体管理技术;并给了联合发射联盟8620万美元,测试燃料在轨道上不同的储罐中转移,并且研究燃料在轨道上长达几个星期到9个月的储存问题。就连梅里特岛埃塔空间公司,也获得了2700万美元,用于完整的低温氧气管理系统的小规模飞行演示,这说明NASA并没有把鸡蛋全都放在SpaceX这一个篮子里。
NASA并没有把鸡蛋都放在一个篮子里
而SpaceX公司的动作,主要是在今年4月,在轨道上演示了星际飞船的大规模低温推进剂转移,并获得了NASA的"引爆点"奖。不过,目前的转移量与10吨的初期目标还有很远的距离。另外,根据公开的资料,SpaceX最初为"星舰"设置的太空加油方式是面对面"拥抱"式,后来又改为"背对背",即尾喷口相连接。无论哪种,对"星舰"的姿态控制都提出了新的要求,至少目前的测试样机是无法做到这一步的。
拥抱式加油
背对背式加油
对于最为关键的双低温推进剂蒸发问题,SpaceX公司目前想到的办法是采用各种隔热措施,尽可能抑制蒸发速度,比如在"星舰"上设置多层遮光罩,使得燃料储箱时刻处在太阳阴影内。但是即便如此,推进剂还是会有很大的损耗,只不过降低了一些"星舰"密集发射的需求,据SpaceX的估算,最理想的太空加油次数为5次,但是目前还远远达不到这个目标。
加遮光罩有没有用还不知道
星舰才刚刚开始,还需要面对很多技术难关