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上過月球的美國,為什麼現在還掙扎在重型火箭的研究?

美國現在研究重型火箭算不上掙扎,只是精益求精而已,為下一代火箭技術打基礎。之所以中間停頓了四十年,主要就是沒有需求。

重型火箭只有兩個作用,一是發射空間站,比如當年美國的天空實驗室,重八十噸,比蘇聯空間站寬敞得多。它需要一次性發射上去,所以用了土星五號。但是現在的國際空間站象積木一樣一點點拼插出來的。每次都不需要發射質量很大的組件上去。

再有就是派人登陸外星,主要是月球和火星。如果僅僅是發射無人飛船去外星,也不需要重型火箭。目前人類最遠的飛船旅行者一號,總質量不到一噸,當年發射時也沒用重型火箭。而要執行載人登陸外星的任務,哪怕只是重複登月壯舉,也是個龐大的系統工程,各國遲遲下不了決心,所以不會先造好重型火箭存在那裡。

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人類探索太空很像當年對南極洲的探索。當初歐洲人認為地球南方有塊很大的大陸可以殖民,值得佔領。所以不斷有人挑戰極限往南探險,直到1820年發現南極大陸。結果那裡既不能民用,也不能軍用,只能供科學考察之用。這樣一來動力就小了很多。你看有誰製造幾萬噸破冰船去南極洲嗎?沒有,不是技術水平達不到,而是沒有需求。

太空事業也是一樣。最初因為宣傳需要,蘇美不斷挑戰宇航的極限,它們也是僅有的兩個製造過重型火箭的國家。這股風過後,人們發現至少近地空間的實用價值不大。僅有通訊、導航、軍事偵察等用途,都不需要重型火箭。很多小衛星甚至用飛機載著小型火箭就能發射上去。

到了今天,別說登陸另外一個天體,甚至各國對要不要載人航天都產生了疑問。太空環境單調,根本不需要駕駛員。各種實驗、偵察、導航等工作用無人的衛星就可以。而且很多衛星發射上去就不用回收。而把人發射上去必須要帶回來,還要配備一大堆生命維持系統。起飛重量大得多,效果卻不一定超過無人的衛星。而且現在衛星組裝技術十分成熟,小衛星幾十萬人民幣就能組裝。把活人送上去更像是為了滿足某種情懷。

在這個大背景下,航天界更重視廉價發射,就是怎麼更便宜地把衛星發射上去。重型飛船失去需求,乏人問津。

上過月球的美國,而現在還掙扎在重新研究重型火箭主要是因為:

其一,從上世紀90年代開始,由於軍事訂單和全球航空航天工業的蓬勃發展,美國的航空航天產品受到了很大的影響,美國的軍事和航空航天部門開始大規模的重組,再加上經濟壓力的不斷加大,美國在航空航天人才等領域採取了大規模的裁員等措施,使大量的航空航天人才流失,後備力量的建設遲滯,造成了現階段人才的斷層,所以造成了其技術延續受到了一定的影響。

其二、航空航天工程是一項龐大的系統工程。上世紀70年代美國形成的航空航天工業能力,大多數無法為目前的產品服務,並且大量的工藝、產品被替代,大量的工廠已經不復存在,現在的重型運載火箭就無法沿用上世紀70年代的技術和生產能力,只能重新研發了。

其三、上世紀70年代,受美蘇爭霸的影響,航空航天在當時是國家的意志,集全國的力量在發展航空航天。冷戰結束後,美國一家獨大,大量的航空航天企業轉隸到私人手中,在當時,重型運載火箭的市場需求並不高,因此重型運載火箭就相應的被擱置了。

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