文/ 遲惑
2018年上半年,美國政府要為了自己的各項開銷向國會提出2019財年預算案并爭取通過,其中自然也包括美國宇航局(NASA)。本年度NASA的預算案有一個重要因素,就是特朗普在2017年底宣布,美國要重新登上月球。當時NASA就表示,要在2019財年預算中開始為這件事要錢。最近,NASA公布了準備提交給特朗普的預算草案。在探索部分的第一頁,就是特朗普在2017年10月簽署“航天政策一號令”的鏡頭。那么,他們到底打算要多少錢呢?
在NASA預算中,直接用于超越低軌道載人航天活動的預算編列在“深空探索系統”類目下,包括三個子分類:探索系統開發、先進探索系統、探索研究與發展。其中前兩個子分類的型號較為集中,而探索研究與發展囊括了一些基礎性的、分散的研究。
在2019財年,NASA打算為這個類目申請45.588億美元。下面,我們就詳細看看NASA為哪些工作要了哪些錢。
“探索系統開發”申請了36.7億美元的經費,用于“航天發射系統”(SLS)火箭、獵戶座飛船、地面系統和設施建設。其中獵戶座飛船分到11.635億美元,大頭是載人飛船的研發,占11.53億美元;“項目集成與支持”占1050萬美元。SLS火箭的經費更多,火箭研發占20.272億美元,“項目集成與支持”占5090萬美元。地面系統同樣包括研發和“項目集成與支持”,分別占4.232億美元和520萬美元。設施建設費用全稱是“建設與環境兼容的存儲”,2019財年比2017財年的880萬美元和2018財年的580萬美元有較大幅度的增幅,達到2590萬美元。
四個項目加起來,2019財年的預算經費居然比2017、2018財年還減少了2億多美元。這是為什么呢?

▲ 月球軌道平臺
省錢的大頭是獵戶座飛船,比2018財年少了1.8億美元。主要是研發工作的高峰期即將過去,技術狀態基本穩定。2019財年的經費將主要用于第一艘正樣船EM-1的電磁兼容性試驗、熱真空試驗、噪聲試驗等等,并對有關軟件、結構進行持續測試,更重要的是為逃逸塔測試做好準備。上述工作完成后,EM-1將進行改造,準備發射。同時,第一艘載人船EM-2的有關工作也將在2019財年鋪開,特別是防熱大底測試,并開始環控生保系統的安裝。按照NASA的算法,到EM-2發射為止,“獵戶座”的總經費將比初期的預測節省1.518億美元,貢獻最大的三項開支分別是項目管理、“項目集成與支持”和測試。
SLS火箭的經費比2018財年減少了5210萬美元,也為省錢做出了貢獻。然而如果從SLS火箭項目啟動開始計算,到2019年的預算將超支3750萬美元。2019財年的預算將主要用于SLS火箭載人版飛行控制軟件的評審與鑒定,為EM-1飛行做好準備。相關設備將陸續送往肯尼迪航天中心總裝,包括RS-25發動機、結構段、液氫儲箱、液氧儲箱,并實施裝滿燃料的點火試驗。SLS火箭的試驗將與地面系統研制同步進行,用SLS火箭研制試驗中總結出來的經驗教訓指導地面系統研制。當然還有一個很重要的研發方向,就是設法降低RS-25發動機的成本。
地面系統的經費主要花在三個方面:肯尼迪航天中心39B發射臺改造、總裝車間改造和履帶式轉運平臺。其中的最大頭就是我們非常熟悉的履帶式轉運平臺。多年來,這種有四條履帶的龐然大物每次運載著航天飛機前往發射工位,都會出現在新聞畫面上。SLS火箭啟動之后,NASA打算繼續用它來作為火箭從總裝車間前往發射工位的轉運工具。但是相關的改造費用可不低,僅僅在2019財年就要花掉3.962億美元。39B發射臺和總裝車間的改造各自需要花掉7000多萬美元。而且到EM-1任務之前,改造工作的費用比2019財年只多不少。
“先進探索系統”也有三個子分類:月球軌道平臺(也就是此前所說的深空探索關口站)、“先進環月和月面能力”,以及“探索先進系統”。
月球軌道平臺當然是最大頭,在2019財年申請了5.042億美元。這是一個全新的項目,也是第一年正式申請經費。根據NASA的計劃,到2022年將發射月球軌道平臺的第一個艙段——電力與推進艙——進入預定軌道,這就決定了它的經費申請強度相當大。在2020財年,NASA計劃為它申請更多經費,達到6.6億美元。它的研制進度也相當緊張,2019財年中期必須完成電力與推進艙的第一階段設計,2020財年完成第二階段設計,2022年8月要做好發射準備。電力與推進艙的牽頭單位是格林飛行中心。至于其他艙段,包括居住艙、后勤艙和氣閘艙,還沒來得及確定由哪個飛行中心牽頭研制。

▲ SLS火箭發動機轉運
“先進環月和月面能力”可以簡單闡述為近、繞、落。但是這其中并不包括載人登月,而是強調用無人飛行器把設備和物資送到月球表面上。這個子分類著重強調了商業企業的參與。幾年前,NASA就開始資助商業企業,開發向月球發射無人飛行器的技術。2019財年將為之申請1.165億美元的經費,重點推進月球軟著陸技術的開發與成熟,研制出實用化的月球著陸器,并宣布中標企業名單。
所謂“探索先進系統”,重點關注的是如何保證航天員在空間長期居住和工作、生活,實際上是對月球軌道平臺的支撐。其中的很多工作要在國際空間站上開展,特別是水和空氣的循環處理和應用。有關技術成熟后,將用在月球軌道平臺的居住艙上。2019財年,NASA打算為它申請2.682億美元的經費。這個項目不但要為重返月球服務,最終也將服務于火星探測。因此NASA總部親自來抓這個項目,由馬歇爾飛行中心、噴氣推進實驗室和約翰遜飛行中心分頭負責不同部分。同時,NASA也引入商業企業來分擔研制經費,其中頭一家就是比格羅航天公司,而且明確指出,由這家公司提供充氣式太空艙。波音、洛·馬、軌道科學·ATK等傳統企業和兩家創業公司分別負責其他研發。
199億美元這個數字,與近10年來NASA的年度預算相比,雖然有所增加,但增幅絕對不算大,比軍費開支要差的遠了。但是NASA卻在《2019財年預算評估》的簡要版文件中說,這其中有105億是用在重返月球上的。這個賬是怎么算的呢?實際上,NASA把深空探索的全部、探索研究與技術的全部、低軌道和載人航天運行的全部、探索活動管理的全部和科學項目中的一部分全都算進了重返月球的工作內容當中。NASA把這些工作的合集稱之為“探索會戰”。

▲ 獵戶座飛船海上濺落試驗
從科學技術的角度來看,這種算法倒也可以自圓其說,國際空間站的運行也可以認為是地月空間軌道長期居住的一種探索和準備。如此,NASA在2017財年到2023財年間,每年都投入超過100億美元用于重返月球,總量達到730億美元以上。之所以強調2023財年,是因為從這一年起,月球軌道空間站——也就是此前稱之為深空關口站的那個設施——基本完成,有航天員進駐,可以用來支持載人月球探索任務了。從2024財年開始,NASA要派人再次登月了。而特朗普如果能夠連任,他將在2023年底離開白宮退休。所以,這個計劃表完全是給特朗普量身打造的。
那么,2024財年以后NASA會申請多少錢來支持月球計劃呢?這恐怕要看下一個總統的政策。如果真如某些人鼓吹的那樣,由伊萬卡·特朗普接任總統,NASA還將得到來自白宮的大力支持,所申請的經費幅度可能有一個大幅度的躍升。
但如果真的如此,會面臨一個新的問題。美國只打算支持國際空間站到2024年,此后可能不再撥款了。那么相關每年14.5億美元直接運行費和18億美元的空間運輸費(2019財年略多一些,安排了21億美元的空間運輸費)是不是就要取消了呢?NASA必然要以其他名目,把這筆錢繼續申請下來,否則重返月球就會錢緊。