美国航天局上了马斯克的当？SpaceX的星舰登月不靠谱

众所周知，在此前，美国航天局（NASA）曾称，由于预算限制，将只与一家供应商签订登月器合同。与其他公司相比，SpaceX出价显然要便宜得多。NASA最初曾表示，有意将合同授予数家供应商。为此，蓝色起源表示不满，并提起上诉。蓝色起源称，NASA违背了使用多家供应商的意图，未能给其他公司重新评估各自投标成本的机会。

而在日前，美国政府问责局驳回了蓝色起源公司就美国NASA决定将登月合同授予SpaceX公司的上诉。问责局认为，NASA没有违反采购法或相关法规。问责局在一份声明中如是表示：“NASA的公告已经说明，授予合同的供应商数量，取决于可用于该项目的资金数额。而且，公告还赋予了NASA授予多家供应商、独家供应商和不授予任何供应商的权利。”

截至目前，S20和B4完成星舰合体，人类有史以来最大的火箭成型

蓝色起源是一家商业太空技术公司，由杰夫·贝索斯创办。同时，贝索斯也是美国电子商务和云计算巨头亚马逊的创始人。而SpaceX如今已是名扬全世界，由埃隆·马斯克一手创立而成。并且，马斯克目前还身兼电动汽车大厂特斯拉CEO这一要职。在商业航天领域，贝索斯与马斯克似乎是一对命中注定的冤家对头。

同样是在近日，被业界集体嘲讽的蓝色起源公司为了争夺登月舱的第二份合同，发了一张公开宣传图，将蓝色起源的“综合着陆器”方案（Integrated Lander Vehicle，ILV）与SpaceX的星舰登月方案进行了对比。蓝色起源得出的结论是，与SpaceX的登月版星舰相比，蓝色起源的登月方案更安全、低风险、且快速。

蓝色起源是睁着眼睛说瞎话吗？当然不是。SpaceX的星舰登月方案其实有着最为致命的缺点——多次大规模低温推进剂在轨加注，这也是NASA在评标过程中就星舰方案公开指出的一项重大缺陷。

对于SpaceX的登月星舰，其主要劣势在于：首先，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。其次，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。再则，登月版星舰的舱门距离月表高达30米，不便于宇航员进出，需配备电梯。

如果再换个更加通俗易懂的说法，那就是星舰飞往月球的运力不足。众所周知，星舰拥有百吨以上的近地运力，但是它的构型非常不利于高轨任务。单次星舰发射，别说着陆月球，就算是进入奔月轨道都费劲（运力损失很大）。

那怎么办，没运力还怎么登陆月球？于是SpaceX老板马斯克提出了一个在轨加注推进剂的概念：登月版星舰要在环绕地球的轨道上停泊一周左右，在此停泊过程中，SpaceX要再发射其他星舰共约10次，与登月版星舰进行对接，将推进剂灌注给登月版星舰；推进剂灌够了后，登月版星舰才有能力登陆月球并返回。

蓝色起源为什么认为SpaceX要在一周内完成大约10次星舰发射才能登月一次？因为星舰采用的是双低温推进剂（液氧、甲烷沸点都在零下150度以下），在地球轨道上受太阳照射情况下，推进剂会迅速蒸发（防热不当甚至会沸腾）。如果加注周期拖得太长，加注的推进剂都不够蒸发掉的，所以必须缩短推进剂在轨加注周期。

为什么SpaceX要进行10多次星舰发射才能登月一次？这是算出来的。老板马斯克在最近的采访中，透露了星舰的诸多关键参数，星舰二级干重、推进剂加注量、发动机比冲等，加上已知往返月面所需ΔV，简单计算就能得出补加推进剂量和次数。其实蓝色起源给出星舰需要补加的次数是7-11次，次数取决于星舰本身减重水平和载荷重量。

当然，还可以这样来计算，在完全无载荷（只演示登月技术），星舰二级干重可压缩至80吨（登月版免去了隔热瓦），且登月舱无需返回地球重复使用的情况下，SpaceX仅需进行5次在轨加注推进剂即可无人登月。

发射5次看起来比10次少了差不多一半，但仍然算得上是人类航天史上最麻烦的登月方案。要知道，阿波罗时期可是土星五 一箭包往返。5次发射，就意味着要有5倍的风险；一周内进行5次发射，就要每不到2天就发射一枚重型火箭。作为对比，同样是重型火箭，SLS航天发射系统设计的发射频次是一年才发射1次。

三款登月舱对比：最左边星舰只需29亿美元，中间蓝色起源的方案要的60亿美元，最右边达因的方案需要99亿美元

如果万一星舰真的能登月，到时候大家当然都可以说马斯克老板在星舰上吹的牛基本都实现了——低成本、高可靠、快频率，马斯克会被众人当神一样捧起。但是，星舰登月在技术上实现起来其实非常非常难，所以蓝色起源挑这个“刺”不无道理。

那么蓝色起源的方案是什么样的呢？蓝色起源的登月舱方案名为“综合着陆器”，实际由转移级、下降级和上升级三部分组成，三部分可分别通过“新格伦”和“火神”运载火箭发射，并在环月轨道或月球轨道平台门户进行组装；也可以通过SLS航天发射系统的改进型一次性整体发射。听起来好像是简单多了，但是蓝色起源的登月舱相当不便宜。

技术上，蓝色起源的登月舱采用了大量已有技术。下降级源于蓝色起源2019年5月公开的的“蓝月亮”项目，公司为该项目单独研发了代 BE-7的氢氧发动机，该发动机推力40千牛，可深度节流（变推力），该型 采用独特的“双膨胀燃烧循环”，还为此进行了相关试车。上升级的动力系统和乘员舱均由洛马负责，设计上尽可能与猎户座飞船共用系统。转移级则由诺格负责，同样充分参考其在天鹅座货运飞船上的设计。德雷珀公司则负责航电系统的研发。“综合着陆器”可以与猎户座或月球轨道平台门户对接，并可长期在轨以供远期重复使用。

现在蓝色起源与SpaceX的撕逼已经进入了白热化状态，美国政府问责办公室已经判决SpaceX中标合法，蓝色起源的申诉被驳回。现在蓝色起源唯一的机会就是让国会继续施压NASA强行颁发第二份登月舱合同了。