美國登月新劇本：SpaceX進(jìn)度被反超，馬斯克被 “不銹鋼”拖累了

本文作者——孔新｜環(huán)球時(shí)報(bào)武器航天特約撰稿人

最近一個(gè)月，美國登月競賽出現(xiàn)了新劇情。這里說的不是中美之爭，而是美國內(nèi)部的較量。

原本遙遙領(lǐng)先的SpaceX，遲遲沒能啟動(dòng)地球軌道燃料補(bǔ)加試驗(yàn)；而原本被認(rèn)為慢吞吞的藍(lán)色起源，已經(jīng)完成了藍(lán)月著陸器探路型號的熱真空試驗(yàn)，打算2026年內(nèi)實(shí)施第一次奔月飛行。

（約翰·庫盧里斯）

這出戲碼活脫脫就是龜兔賽跑的翻版。但馬斯克這只“兔子”并不是偷懶了，而是被自己給自己出的難題絆住了腳。

主持藍(lán)色起源藍(lán)月著陸器研制的，是高級副總裁約翰·庫盧里斯。

這人履歷相當(dāng)豐富：倫斯勒理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)士加航空航天工程碩士，然后在美國海軍干了10年，當(dāng)過飛行員、任務(wù)指揮官和飛行教官，入選過海軍試飛員學(xué)校。退役后又去捷藍(lán)航空飛空客A320，一路升到機(jī)組運(yùn)營總監(jiān)。

捷藍(lán)航空創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)后來在巴西組建了蔚藍(lán)航空，庫盧里斯出任首席技術(shù)官。做到這個(gè)級別，一般人也就安分了，但庫盧里斯選擇自己創(chuàng)業(yè)，聯(lián)合創(chuàng)辦了可靠機(jī)器人公司，專攻航空自主飛行技術(shù)。

（星艦、藍(lán)月亮、阿波羅飛船）

玩夠了航空，庫盧里斯加入SpaceX，擔(dān)任發(fā)射與任務(wù)運(yùn)營高級總監(jiān)，還兼任載人龍飛船的首席任務(wù)總監(jiān)。此后他又去了維珍軌道公司，負(fù)責(zé)波音747-400空射火箭平臺的改造。維珍軌道2023年破產(chǎn)，但庫盧里斯早在三年前就跳了槽。

2020年初，庫盧里斯加入藍(lán)色起源，先當(dāng)載人著陸器項(xiàng)目經(jīng)理，后晉升為“月球永久存在”項(xiàng)目高級副總裁，全面負(fù)責(zé)藍(lán)月系列著陸器的研制，包括Mark 2載人型和Mark 1貨運(yùn)型。

（測試中的藍(lán)月著陸器探路者）

庫盧里斯在各個(gè)職位上收入都不錯(cuò)，頻繁跳槽顯然不是為了錢，而是為了實(shí)現(xiàn)更大的抱負(fù)。這樣一個(gè)人執(zhí)掌藍(lán)色起源的月球業(yè)務(wù)，讓SpaceX迎來了一個(gè)相當(dāng)棘手的對手。

庫盧里斯不僅深度熟悉SpaceX的運(yùn)作模式，還選擇了“差異化突圍”策略，專門挑老東家的軟肋下手。他親歷過SpaceX“快速迭代、垂直整合”的企業(yè)文化，但沒在運(yùn)載火箭領(lǐng)域硬碰硬，而是利用自己航空航天的跨界經(jīng)驗(yàn)，主攻藍(lán)月這種混合飛行模式的復(fù)雜系統(tǒng)。

（左一為阿蒂·馬修斯）

SpaceX這邊負(fù)責(zé)載人月球著陸系統(tǒng)的是阿蒂·馬修斯，一位優(yōu)秀的機(jī)械工程師和項(xiàng)目管理者。但兩人的差異很明顯：庫盧里斯親自駕駛飛機(jī)十幾年，兼具膽大和心細(xì)兩種品質(zhì)，還有處理險(xiǎn)情的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。這是馬修斯所不具備的。而且?guī)毂R里斯更容易理解NASA局長艾薩克曼的思維方式——后者也是一位資深飛行員。

從技術(shù)路線看，藍(lán)月和星艦著陸器都采用單艙下降模式。按照中國航天科研人員的測算，單艙著陸燃料消耗巨大，會(huì)嚴(yán)重影響有效載荷占比。星艦的情況更糟一些。

星艦以“不銹鋼火箭”聞名。傳統(tǒng)航天飛行器都用鋁合金，不銹鋼密度更大、同等結(jié)構(gòu)更重。擁躉們向馬斯克提出質(zhì)疑時(shí)，他在社交媒體上親自給出了肯定的回答。后續(xù)飛行證明，不銹鋼殼體在天地往返的可重復(fù)飛行器上確實(shí)有一定優(yōu)勢，耐熱性更好，起飛和再入階段都扛住了。

（不銹鋼在月球著陸中沒有優(yōu)勢）

但問題是，到了地球軌道之外，不銹鋼的優(yōu)勢就不存在了。宇宙里沒有大氣，月球軌道上也沒有大氣，月球自身更沒有大氣層。既然沒有氣動(dòng)加熱，為什么還要扛著不銹鋼這個(gè)累贅？

不銹鋼的密度是鋁的2.94倍，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本相當(dāng)。馬斯克需要把這個(gè)巨大沉重的不銹鋼制品送到月球軌道，用噴氣推力減速，降落在月球上，然后再起飛返回。這是給自己出了一道地獄難度的題。

藍(lán)月就務(wù)實(shí)得多，按照傳統(tǒng)路線用鋁合金制造，裝進(jìn)鋁合金整流罩進(jìn)入太空，再輕巧地飛躍地月空間抵達(dá)月球。雖然單艙著陸也有不少麻煩，但比星艦少多了。

（星艦登火）

星艦的不銹鋼設(shè)計(jì)，初衷是直奔火星，在火星大氣層內(nèi)氣動(dòng)減速著陸。那個(gè)場景下不銹鋼的耐熱性能派得上用場。但現(xiàn)在馬斯克要全力保證月球著陸，不銹鋼反倒成了累贅。如果重新設(shè)計(jì)鋁合金甚至鈦合金著陸器，時(shí)間又來不及了。

SpaceX還有另一個(gè)老大難問題：軌道燃料補(bǔ)加。星艦著陸器需要先在地球軌道加注燃料才能奔月，但軌道補(bǔ)加試驗(yàn)一再推遲。沒有這一步，后續(xù)所有任務(wù)都無從談起。

藍(lán)色起源的藍(lán)月雖然起步晚，但路線更穩(wěn)妥，不依賴在軌補(bǔ)加這種高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，一步一個(gè)腳印地往前推。庫盧里斯帶來的SpaceX式執(zhí)行效率，加上藍(lán)色起源的資金實(shí)力和務(wù)實(shí)路線，正在形成一股不容小覷的合力。

（星艦和藍(lán)月都依靠太空加油才能登月）

龜兔賽跑的寓言里，兔子是因?yàn)樗X才輸了比賽?，F(xiàn)實(shí)版的馬斯克沒睡覺，但被自己的“不銹鋼執(zhí)念”和“火星思維”拖慢了腳步。登月競賽的變數(shù)，可能比任何人預(yù)想的都多。

NASA的阿爾忒彌斯計(jì)劃對登月著陸器有兩套方案并行：SpaceX的星艦著陸器負(fù)責(zé)載人登月和關(guān)鍵貨物運(yùn)輸，藍(lán)色起源的藍(lán)月著陸器負(fù)責(zé)補(bǔ)充性貨運(yùn)任務(wù)和后續(xù)的人員輪換。這種雙供應(yīng)商策略是NASA吸取了以往過度依賴單一承包商教訓(xùn)后做出的調(diào)整。

NASA最初只想選一個(gè)供應(yīng)商，SpaceX憑借更低的價(jià)格拿下了合同。但國會(huì)和各方的壓力下，NASA被迫增加了藍(lán)色起源作為第二供應(yīng)商。這意味著NASA需要同時(shí)給兩家公司撥款，預(yù)算壓力大增。而兩邊的進(jìn)度都不理想，阿爾忒彌斯計(jì)劃的時(shí)間表一拖再拖。

星艦著陸器的最大賣點(diǎn)是運(yùn)力。按照SpaceX的設(shè)計(jì)，星艦一次性可以把100噸貨物送到月球表面，這是藍(lán)月根本沒法比的。但大運(yùn)力的代價(jià)是復(fù)雜度和風(fēng)險(xiǎn)的大幅增加。要在月球上著陸100噸，需要先在地球軌道加注上千噸推進(jìn)劑，這個(gè)在軌補(bǔ)加過程本身就充滿挑戰(zhàn)。

（不成比例）

藍(lán)月的思路完全不同。Mark 1貨運(yùn)型著陸器運(yùn)力約30噸，Mark 2載人型著陸器運(yùn)力約20噸。這個(gè)量級雖然遠(yuǎn)不及星艦，但足以滿足月球科研站日常運(yùn)營的需求。更重要的是，藍(lán)月不需要在軌補(bǔ)加，由藍(lán)色起源的新格倫火箭直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，整個(gè)流程簡單得多。

新格倫火箭是藍(lán)色起源正在研制的重型運(yùn)載火箭，芯級直徑7米，起飛推力約1750噸，近地軌道運(yùn)載能力約45噸。新格倫采用了可重復(fù)使用的第一級設(shè)計(jì)，使用藍(lán)色起源自己研制的BE-4液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)?；鸺∶悦绹詈絾T約翰·格倫，他是第一個(gè)繞地球飛行的美國人。

（藍(lán)月貨運(yùn)登月飛船）

庫盧里斯的到來，給藍(lán)色起源帶來了SpaceX式的工程文化。他推動(dòng)了更激進(jìn)的項(xiàng)目管理節(jié)奏，縮短了設(shè)計(jì)和測試周期，同時(shí)也加強(qiáng)了與NASA的溝通協(xié)調(diào)。藍(lán)色起源過去的批評者總說這家公司步子太慢、花錢太多、產(chǎn)出太少，現(xiàn)在情況正在改變。

登月競賽的內(nèi)卷化，對NASA來說是把雙刃劍。兩家競爭可以降低成本、提高可靠性，但也增加了協(xié)調(diào)難度和預(yù)算不確定性。對中國而言，美國內(nèi)部的這場龜兔賽跑提供了觀察窗口——看清兩條技術(shù)路線的優(yōu)劣，為自己的載人登月決策提供參考。