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美國人能在2030年以前重返月球嗎?
2023-08-03 03:48:20來源: 騰訊網

在神舟十六號發(fā)射前的新聞發(fā)布會上面,我國以官方的態(tài)度公布了載人登月計劃,雖然之前類似的傳聞就有很多,但是這次算是較為官方的確認,我國計劃在2030年之前進行載人登月。

而同時,最近中文互聯網上面,關于美國當年登月的討論也十分熱烈;此外,美國在最近重返月球的計劃之中,除了spacex的登陸器之外,還增加了藍色起源作為另一家承包商;在spacex的starship發(fā)射失敗之后,衍生出來了很多全新的討論,這些問題都很有趣,而且它們之間,可以串在一起進行討論。


【資料圖】

阿波羅疑云

首先是登月造假論,這并不是稀奇的觀點,登月造假論在美國是十分流行,而且有著悠久歷史的論點,從阿波羅11號開始登月的時候就有了,一直發(fā)展到今天,可以說是美國一系列能被算作陰謀論相關的東西之中,最富有生命力也最為系統的一種。

雖然這么說可能很奇怪,但是目前為止,在中文互聯網上關于登月的各種懷疑論點,你都基本上都能在美國互聯網上面找到對應。這可以說明兩個問題,一個是美國的文化影響力確實是強大,即使是非主流的,上不得臺面的文化內容,依然可以在異國他鄉(xiāng)造成強大的影響力;另一個是當研究一個東西幾十年之后,總歸是能找到很多論點的。

如果從筆者的角度出發(fā),是完全相信登月真實性的,理由有很多方面,第一個是當年的阿波羅登月計劃的各種研究成果,確實是在其他領域進行了應用,從軍事到民生的技術都有涉及,沒有一個超大型計劃作為牽引,是很難做到這一點的,并且在美國博物館里邊的相關文物也可以相互印證;

其次,有很多不同的影像資料可以證明阿波羅計劃登陸的相關痕跡,隨著月球探測活動的復蘇和探測技術的進步,月球探測的某些高精度影像材料也足以登陸活動的存在,而且部分材料并不來自美國,這足夠形成很有說服力的交叉印證;

印度月船二號月球探測器拍攝的美國著陸器

第三是阿波羅計劃采樣帶回來的月球巖石,很長一段時間以來,對于月球研究,地質學的研究是占據主流的,我國的月球地質學研究也起源于當年美國贈送的一克月壤,著名的天體化學家,我國月球探測計劃的重要推動者歐陽自遠院士的研究,也就起源于此,而類似的贈送還有很多,很多非美國的科學家也進行了研究。通過不同角度的綜合研究,月球的地質學研究已經成了一個系統性的學科,這不是單純偽造就可以完成的。

有人會質疑我國采樣帶回的月壤和美國的月壤成分不一樣,這也是十分合理的事情,月球是個表面積3800萬平方千米的天體,差不多是四個中國的面積。不同區(qū)域的土壤和巖石必然會有區(qū)別,這里無論是從色澤,采樣之后顏色的改變還是成分,都注定會存在不一樣的部分。

如果觀看美國幾次登月的照片和幾次采樣結果的研究,會發(fā)現它們之間也存在不小的不同,不同的攝影設備也會帶來觀感的改變,相信這一點大家在生活之中也體驗過。而且嫦娥五號的著陸地點選擇的重要因素就是為了選擇年代更早的月球樣本,在存在極大差異的同時,但是又存在了許多共性,和其他月球研究結論相符合。

國內學者對嫦娥五號月壤分析的相關論文

類似的證據還有不少,筆者就暫不列舉了。當然,這里邊每一個理由都會有人質疑。因為這類觀點的形成,并不是基于單純的科學。

考慮美國認為登月造假論點的起源,有幾個部分,首先是宗教因素,美國作為發(fā)達國家之中宗教氛圍最濃厚的國家,有著相當濃厚的天主教氛圍,而飛向月球這種東西對于原教旨的信徒來說實在是過于大逆不道了,不過國內倒是沒有這種氛圍。

另一個相信登月造假的原因,是一些美國人對于美國的不滿,我們前些天的文章《索多瑪會毀滅嗎?——陰謀論與邊緣人》討論過,在美國被稱為陰謀論者的這個群體,很大程度屬于美國“被拋棄”的那些人,而登月在美國宣傳的體系之中,被設立成美國冷戰(zhàn)勝利這個皇冠上最閃耀的鉆石之一,那么自然也就容易成為被攻擊的對象。

這一點可以說和國內懷疑美國登月的人形成非常好的共鳴,在我國崇洋人士長期以來的鼓吹中,先進的科技并不是無國界的,是和發(fā)達國家以及他們的意識形態(tài)高度綁定的,那么在這種意識形態(tài)本身出現了動搖之后,與其關聯的科學內容自然是會被懷疑的。

這無疑是反智的,但就像我們以前說過很多次那樣,人對于科學的信任并不是無緣無故的。在美國自己都對美國現在的整個體系存在懷疑之后,對于阿波羅登月這個在數百萬年的人類史都足以記錄的事件,必然會有更多的懷疑。更可悲的是,這種風氣不光是在于咱們常說的紅脖子,那些被我們稱為“白左”的群體之中,對科學的懷疑也越來越明顯,比如說部分“白左”否認精神疾病的生理學機制,認為精神疾病都是各種社會歧視導致的。

在這樣的情況下,普遍對于科學的不信任是不可避免的。筆者也算是做過一點科普的,所以很了解科普的重要性,公共傳播平臺上,需要更多的科普內容。但是同時,科普者也不能回避一個問題,那就是在公共傳播之中,純而又純的科學是很少的。

大多數時候,科學總是與各種意識形態(tài)相關的,在本文中,這是一個中性的闡述,意識形態(tài)有的時候會推動科學知識的傳播,有時候會形成阻礙。這是個客觀現實,而現在的情況比較特殊,大家熟悉的,冷戰(zhàn)結束之后的這一套東西,大多數人潛移默化相信的東西在當下開始出現了動搖,而許多科學傳播與此密不可分,所以在當下科學遭到的各種質疑,可以說都有歷史存在的基礎。

登上月球:政治驅動的神話

具體到阿波羅這個項目,這是個十分成功的工程杰作,引導了很多其他技術的開發(fā),技術遺產至今依然有價值,并且開拓了一代人的視野,這也是很多人認為冷戰(zhàn)是個比現在這個時代偉大得多的主要論據。不過這些說法往往回避了最根本的現實,阿波羅計劃是政治驅動的,是當時的美國在太空競賽之中為了壓倒蘇聯,為了證明自己的優(yōu)越性而驅動的。

注意,這段評價也不是負面評價,而是中性闡述。并且在很多時候,這種政治驅動往往也有很大的優(yōu)勢。自然,阿波羅計劃靠著當時美國的政治驅動獲得了輝煌的成就,而在當下,美國意識形態(tài)出現混亂,且看起來之前已經喪失了重返月球的能力,對阿波羅計劃的評價就必然會出現相當的反噬。

這種政治驅動也可以解釋阿波羅登月懷疑論中最重要的一個問題,為什么當年的技術都可以那么快載人登月,現在美國技術比當年先進那么多,但重返月球那么困難?除了網絡上已經討論很多的美國相關技術環(huán)節(jié)多有斷代外,因為當年的政治驅動,為了在政治上壓倒蘇聯,阿波羅登月計劃是不惜一切代價的。

比如說某些航天部件的加工成功率很低,為了實現可靠性,所以有的時候是二選一三選一,而土星五號上面的部分東西,為了實現目標,可以選擇幾十選一,當年阿波羅計劃用了美國gdp的百分之幾,這確實可以實現成果,但是從經濟角度來說,這樣的計劃難以獲得直接的經濟效益,所以在外部政治壓力降低的情況下,就可能被砍掉,最終,阿波羅計劃的結束,給大家留下了很多遺憾。

試想一下,如果當年蘇聯也實現了載人登月,那么阿波羅計劃大概會有更多的延伸,人類朝太空進軍的腳步可能發(fā)展得比現在更快,可惜歷史并沒有那么多如果。

美國現在的阿爾忒彌斯計劃,是在預算有限,有些人不太支持的情況下進行的,比如說之前債務上限的事情,nasa就警告說,如果預算不足的話,重返月球可能會明顯推遲。此外,之前美國的星座計劃就有返回月球的內容,但是因為種種原因沒有實現,如果有外部的政治壓力的話,大概這個計劃會有更快的調整,而不至于拖到最終取消。

至于技術進步的體現就在于,現在可以用有限的預算,實現載人登月,并且在月球上面實現更長久的駐留,比如說可以復用的火箭,對于降低航天成本是有著很大的幫助的。但是即便如此,整個項目的成本最終也會是千億美元級別的。當然了,這和當年比也便宜不少了。

技術路線與成本問題

在未來的幾年里,不管中美兩國誰想先實現載人登月,都面臨著技術路線與成本問題。

為了解決成本問題,美國還是吸取了很多經驗教訓的,比如說吸納了很多盟友國家加入阿爾忒彌斯計劃,雖然這些國家在技術上面提供不了多少幫助,但是可以分擔一部分資金,同時國際合作項目使得美國內部政治爭端不太可能波及這個項目。并且在未來,阿爾忒彌斯計劃理論上有拓展支持深空任務的潛力。

美國重返月球阿爾忒彌斯計劃的成員國

而在登月器方面,之前nasa選擇了spacex一家的產品,不得不說,spacex的starship技術上是很華麗的,選擇這個作為登月器并不奇怪,但是華麗的技術也意味著激進,意味著有可能不按時完成計劃。按照現在的說法,載人登月的阿爾忒彌斯三號任務,可能會推遲到2025到2026,但是按照最悲觀的估計,可能會延遲到2028。

于是為了對沖風險,nasa選擇了藍色起源作為第二家承包商,他們的登月器作為備選。藍色起源的方案技術相對保守一些,但是也使用了大量的全新技術,而且考慮到藍色起源其他項目一貫的拖延進度,筆者估計藍色起源的項目并不會快多少。

藍色起源月球著陸器cg

而我國的載人登月計劃,顯然也吸取了成本方面的經驗教訓,畢竟我國雖然在航天上面有了一些成就,但在這方面也面臨著外部的封鎖,能動員的資源還是比較有限的。所以我國登月計劃選擇的長征十號運載火箭,發(fā)動機與相關技術大量采用已經較為成熟的技術,這樣可以減少研發(fā)周期和成本。

長征十號模型

我們選擇了兩次發(fā)射對接進行月球任務的方案,完整版的長征十號是三芯級并聯,單芯級的版本可以用于近地軌道的種種任務,并且未來還會配備可回收功能,同時,新一代的載人飛船也分為近地型號和深空型號,實現技術上的兼容性,降低成本。這些都算是學習新一代航天公司的先進經驗的結果,來實現技術和成本上面的可控制性。不過即便如此,2030年前載人登月依然是個不小的挑戰(zhàn)。

至于更大的長征九號火箭,則一直是我國航天愛好者討論的熱點,在很長時間的討論之中,我國航天愛好者都相信這是重返月球的關鍵核心,為此方案也發(fā)生了多次改變,從2011年出現的最早版本,到最近的版本,林林總總在各種學術與宣傳討論之中已經出現了好幾個版本。

我們可以看出來早期的版本受到了星座計劃的影響,早期的版本和現在的sls火箭有些類似之處,而最新的版本則是類似spacex的starship,可以說,長征九號火箭的設計理念很大程度都受到了當前版本的最新火箭技術的影響。不過這么多年沒有正式立項,無論是業(yè)界人士還是航天愛好者,都希望早日正式進行長征九號火箭的研制。

這種糾結的原因是很現實的,重型火箭的研究周期長,可能要以十年為周期,哪怕是進度飛速的starship,從選了甲烷動力開始研究發(fā)動機算起,也已經研究了超過十年了,成本投入則是需要百億級別的人民幣,這是很大的投入,如果從理念就出現了巨大的落伍,那就無疑對于航天系統有著非常大的負面的影響。

這方面負面案例就是sls火箭,在項目初期算是對于航天飛機的遺產和星座計劃成果的繼承,應該說是非常先進的,但是隨著時間的推移,spacex帶領的可回收火箭技術逐漸成熟,而starship的理念則是努力讓重型火箭從實現高成本任務的工具,成為更加常用的東西,于是延期并且超支的sls顯得十分尷尬。

而即使是spacex這樣引領技術潮流的企業(yè),理念上也不乏挑戰(zhàn)者,比如說最近的斯托克航天,他們設計的全回收火箭的理念,被大量歐美航天業(yè)界人士和評論家高度評價,認為從理念的角度,說不定比spacex還進步。所以跟隨先進的理念是非常有必要的,但是最終還是需要選擇一個方向進行努力的,這樣的判斷并不好做,可是最終還是要去做。

斯托克航天的ppt

而且跟隨最先進的技術,是存在挑戰(zhàn)的,比如說最新的長征九號ppt之中,使用的是類似starship的設計,但是對應的先進甲烷發(fā)動機目前還在非常早期的階段,所以長征九號的成熟速度會慢很多。而之前長征九號的選項,是使用下一代的煤油發(fā)動機,這些發(fā)動機目前的實驗進度遠快于先進甲烷發(fā)動機,如果選擇這些發(fā)動機作為動力,那么長征九號的進度可能會更快,并且使用這些發(fā)動機,依然可以進行回收設計。

此外,這些發(fā)動機已經研究了一段時間,如果長征九號使用甲烷發(fā)動機,那這些煤油發(fā)動機還是否有可以裝機的火箭就值得懷疑了,這會不會導致煤油發(fā)動機的研發(fā)半途而廢,是個非常嚴肅的現實問題。筆者認識的航天愛好者吐槽說,如果有足夠的錢,干脆做兩個版本,煤油版本的長征九號在2030年左右搞定,甲烷版本的在2035左右搞定。不過這似乎是不太可能的,哪怕是美國的財力物力,也很難支持這種重型火箭的研究方式。

雖然spacex確實有很多值得學習的地方,但是學習他們并不能解決所有的問題,更何況一切照抄實在是不太現實,而且spacex也確實有些不值得學習的地方。比如說之前的starship實驗,雖然應該稱贊勇氣可嘉和創(chuàng)新精神,但是問題在于,不挖導流槽這個事情多少有點蠻干的意思,并且確實對發(fā)射場造成了破壞。

馬斯克之前說過因為火星沒有導流槽,所以不修導流槽,但是非要說的話,火星上面都是風化層,連平直的水泥地面都沒有的。此外,在發(fā)射之前spacex就意識到了這一點,他們提前設計建造了特制的噴水鋼板來替代導流槽,但是最終也沒有使用。

此外還有一些人認為,spacex代表的多發(fā)動機流派更高效,不需要研究大推力的發(fā)動機。不得不說,多發(fā)動機的路線非常利于火箭回收,只要關閉一部分發(fā)動機就好。少量大推力發(fā)動機需要進行回收,對于算法和節(jié)流要求極高。同時多發(fā)動機可以提供很高的冗余,不過前提是故障不擴散,如果有二十個發(fā)動機,只壞了一個,那么靠冗余可以解決問題。但是如果這個發(fā)動機爆炸,炸壞了周圍好幾個發(fā)動機,那就不是能依靠冗余解決問題了。

這就是系統工程之中的控制故障擴散。這也是筆者對于starship的一個擔心,雖然猛禽發(fā)動機水平很高,但是它的室壓也是非常高的,并且從機理來說,它如果要爆炸的話,威力比起獵鷹9上的梅林發(fā)動機是大很多的,這對于控制故障擴散是個很大的挑戰(zhàn)。而且梅林系列發(fā)動機的可靠性從早期就很高,猛禽發(fā)動機如果想要實現設計之中的指標,它可能需要比梅林發(fā)動機的可靠性還高很多,這個迭代恐怕需要一些時間,時間可能比想象之中還會長。

說到底,重型火箭這種東西依然是針對特殊任務的昂貴產品,而不是某種社會剛需,spacex的statship在努力讓重型火箭成為一種社會剛需,成為一種類似火車和飛機一樣的運輸工具。問題還是要回到成本上,即使starship成功,可以大幅度降低航天運輸成本,這個成本的降低能否帶來一個通訊導航遙感之外全新的產業(yè),也難以預測。

(筆者想到一個有趣的事情,在某個親spacex的英文論壇,里邊很多有一定水平的美國航天愛好者通過美國的經驗來判斷,高鐵是完全沒有用的東西)。

國內有些專家比較看好同步軌道太陽能電站,如果能實現的話,人類有可能在可控核聚變推廣之前獲得幾乎無限的能源,但是這個技術是否能低成本的實現,就連專家們的看法也難以統一了。

月球探索的問題也是這樣的,如果能在月球探索之中找到一個可持續(xù)的產業(yè)模式,那么月球探索自然是可以穩(wěn)定進行的,不需要政治壓力來推動。就像是再怎么反對登月的人,在使用電腦的時候,都不會否認電腦本身,因為電腦已經成為了他生活的一部分。什么時候月球的相關產業(yè)能發(fā)展到這樣的地步,想必可以解決絕大多數對于登月目標的疑問。

中國2030年之前實現載人登月——非競爭性的陽謀

冷戰(zhàn)歷史上,60年代的太空競賽和80年代的星球大戰(zhàn)計劃的效果是重大的,它將蘇聯卷入了競爭之中,讓蘇聯本就不如美國的國力進一步衰弱。

即便美國再怎么不愿意承認,隨著中國實現登月計劃的迫近,登月這項本來是關乎人類整體命運的大事還是又一次和意識形態(tài)關聯起來。

太空技術一直都是美國霸權皇冠上最耀眼的明珠。不止在現實領域中,在文化領域中,通過好萊塢強大的科幻產能和影響力,將美國形象與太空深深綁定在世人的腦海之中,以至于在中國有不少人看到中國自己的空間站操作界面中沒有英文時,竟然會產生強烈的PTSD反應。

多年以來,美國都用自身的影響力,通過沃爾夫法案和itar禁運條例等將中國排除在國際航天技術交流體系之外,而當中國一步步實現火星探測,空間站,甚至未來的載人登月這些突破后,美國的制裁威脅力就會進一步破產。

更不巧的是,和冷戰(zhàn)時代相比,當下的美國在多年去工業(yè)化進程后,在諸多系統工程上的能力無疑是下降的,馬斯克以及spacex的被追捧雖然因素眾多,但將種種宏偉計劃與希望寄托在一個身兼多個項目的企業(yè)家身上,本身其實正是這種去工業(yè)化的結果之一。種種進程節(jié)點的交錯,在當下世界局勢中就顯得很微妙了。

中國的登月計劃并不是新的太空競賽 ,現在我國雖然規(guī)劃了一系列的航天計劃,但是并沒有和美國展開航天競賽,我國的航天計劃都是非常務實的,這是基于我國現狀決定的。了解我國航天發(fā)展的人都知道,我國航天事業(yè)的特點是謹慎,費效比極高,時間規(guī)劃節(jié)點非??孔V,載人登月的推進對于我國完全是按部就班推進的事情。

可以說,中美兩國之間并沒有開展新一輪的太空競賽和“星球大戰(zhàn)”,但中國劃定的登月節(jié)點當下對美國來說確實會起到一種陽謀的效果。

既然我國不采取競賽的姿態(tài),對于美國來說,這就意味著維持美國重返月球計劃的驅動動力也會少一些,國會老爺們的預算也就沒那么敞亮。

但當下的國際形勢還真的需要美國向它的信徒和追隨者們證明一些事情,登月恐怕就是其中之一。說白了,中國作為一個不追求強權的發(fā)展中國家,比美國晚登對自己并沒有多大影響。美國在中國登月之前重返月球,無非就是證明美國仍然有當年的能力,畢竟中國的時間節(jié)點是2030年之前,美國哪怕在這之前成功了,中國也就是緊隨其后。

但美國在中國之后重返月球,意義就很不一樣了,起碼這證明了美國對中國的技術封鎖已經越來越無力,更不用說我們目前已經處在一個舊秩序衰退,危機不遠的邊緣,從現在到2030年這段時間,世界上將發(fā)生的大事很可能不止登月這一件,如果中國先實現登月這件事情發(fā)生,那么疊加可能發(fā)生的其他事件的影響,象征意義又可能被放大很多。

所以美國目前一方面沒有狠下投入大量資源實現重返月球的決心,又面臨著維持意識形態(tài)上的需求,想要解決這種兩難困境,需要解決的不光是技術上的問題,更多的是自身內政的問題。

而且,中國的計劃是2030年之前實現載人登月,但這個時間點也有可能提前,所以美國想趕在中國登月之前重返月球,最好是按照ppt上的規(guī)劃2025登陸月球,不過目前看來這不太可能,至于需要拖延多久,這很大程度得看nasa能在這方面投入多少預算了。畢竟,哪怕是財大氣粗的nasa,在現在的美國預算大背景之下,單個項目投入過多,也會影響到其他航天計劃和科學計劃的執(zhí)行。

說到底,作為人類社會的一分子,我們還是應當希望探索太空這件事情,應該是全人類攜手一同,應該真正的實現去意識形態(tài)和政治化。不管是中國實現載人登月還是美國重返月球,根本上都宣告了在闊別半個多世紀之后,人類終于重返月球,又開始將腳步真正邁向了其他星球,這是幾代人的長久期盼,是無數人的夢想。

星辰大海才是人類的未來,我們不可能在幾百年之后仍然在地球上內卷。航天技術的進步最終會讓人類的角度走到什么樣的地步,這是難以預測的,但我們真的不應該再讓地面上的種種紛爭拖延人類進入太空的腳步了。

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