关注科技之NASA工程指导组的火箭设想
 对于现行太空研究计划的替换方案来说，时间已经不多了。(图片：DIRECT) 由美国国家宇航局（NASA）的退休和现任工程师组成的工程指导组（DIRECT），最终得到许可查阅NASA的高级管理研究报告，该项研究是一年多以前应我们的建议而开展的。在详细研读了报告之后，我们推翻了NASA的结论，坚持DIRECT自己的工程计算结果。我们认为，由于项目管理而增加的额外费用，对于本来就比较保守的项目预算来说，实在太多了。NASA现在的项目已经出现了亏损，这更加说明了报告中的错误观点。 不过从好的方面来看，就算是这份有失偏颇的研究报告，仍然承认了我们提出的方案可以解决“阿瑞斯I”型火箭系统严重的性能问题，成功实现初步月球探测任务的目标要求，即新研制火箭的运载能力要比“阿波罗”火箭至少强4倍。 在上个月研究报告公布之后不久，NASA“阿瑞斯I”型火箭系统的项目经理史蒂夫.库克就接受了《太空新闻》记者的专访。他在访谈过程中，正确的评价了我们提出的两个建议。 NASA此前一直都没有为DIRECT提供独立的项目成本预算说明，也没有定量比较计算“阿瑞斯I”型和“朱庇特”型火箭究竟分别需要花费多少人工。“阿瑞斯I”型火箭的研发工作已经开始超出性能和预算要求。 这说明了NASA的工作思路中存在着根本性错误，正是这种错误才导致了当前项目遇到的所有的致命问题。现在争论的焦点已经不在于哪一个计划可以实现最高的性能目标——研制出运载能力最大的火箭，而是在于哪一个计划可以在合理的政策和预算范围内实现最佳的性能目标。如果按照美国太空研究远景规划（VSE）的要求，那么NASA的管理层必须做到以下几点： 1、在研制大推力运载火箭的过程中，必须最大程度的利用好航天飞机项目中的人力资源、技术经验和结构设计优点。 2、必须保持美国在航天科技领域的长期优势地位。 3、必须确保美国人在2020年之前重返月球。 一种更好的发展方式 暂且把关于火箭性能的争论放在一边，我们提出的建议是NASA能够在合理的预算范围内实现以上三点要求的唯一方法。基于从1978年到2005年NASA的190多份工程研究报告，我们提出了“朱庇特”型火箭系统的设计方案。有些研究报告长达一千多页，其中包含了和航天飞机直接匹配的详细设计。由于“朱庇特”型火箭系统的设计建立在这些经过反复验证的工程财富之上，我们就可以最大程度的利用现有的航天飞机的硬件设备、制造工艺、基础设施和熟练工人。这样一来，在建造“朱庇特”型火箭的所有部件中，可以从现有的航天飞机和“德尔塔”型火箭系统中直接拿过来使用的占到了85%还多，需要重新研制的只有一小部分。 与之形成鲜明对比的是“阿瑞斯I”型火箭的设计方案。“阿瑞斯I”型火箭所有的子系统都是重新研制的，其技术配置和设备状态完全没有经过验证。一些子系统在项目需求中根本就没有提及。由于缺乏相应的火箭建造工艺的支持，这些系统要想成功非常的困难。如果说从这么多年来火箭的研制经验中可以得出一些规律，那么我们就有充分的理由认为“阿瑞斯I”型火箭在研制过程中必定还会遇到许多现在没能预见到的严重问题，这反过来将直接导致项目交付时间推后和资金预算赤字。对此，我们相当的肯定。只要对“阿瑞斯I”项目的工程可行性展开独立的技术审查，那么就可以发现当前遇到的所有问题，都严重影响了NASA能否实现其短期和长期的VSE目标。 如果按照过去几十年的做法，像“阿瑞斯I”型火箭系统这样存在如此之多的严重工程问题的项目，它就不应该通过设计初审。对于“阿瑞斯I”项目中的问题，NASA的高级管理层直到最近一段时间才予以承认。其中的很多问题，早在3年之前，工程研究人员就已经发现了。但是非常的不幸，任何提及这些严重问题的人，都会受到惩罚。因此，在很长一段时间内，大家就算知道“阿瑞斯I”项目存在问题，也不会说出来。所以现在NASA高层所了解到的问题只是冰山一角，很多更加严重的问题还没有暴露在他们面前。有些人觉得现在终止“阿瑞斯I”项目转而研制其它火箭系统为时已晚，但是无论再怎样执着于垂死挣扎的“阿瑞斯I”项目，最终都不会有什么好结果，所以还不如尽早另辟途径。“阿瑞斯I”型火箭的粉丝们把感情浪费在了错误的对象之上。现在美国在航天研究领域广为使用的是航天飞机， “朱庇特”型火箭正是直接继承了航天飞机的技术衣钵，这也是VES要求我们做的。 其实如果我们现在开始建造真正的源于航天飞机技术的大推力运载火箭发射系统，那也是来得及的，而且还能够节省大量的人力资源。就算再给“阿瑞斯I”项目一年的时间，它也只能停留在初始设计阶段，而不会有太大的实际进展。“阿瑞斯I”项目的关键问题，在于它根本没有利用任何经过几十年科研实践验证过的成熟的航天飞机技术。此外，不同于“朱庇特”型火箭，“阿瑞斯I”型火箭竟然没有采用美国制造的发动机。要知道，几乎所有的NASA航天器都是采用的美国发动机。实际上，真正急切的要求NASA更换大推力火箭项目的，不是“朱庇特”火箭的设计者，而是“阿瑞斯I”型火箭的项目管理人员。美国几十年来在航天飞机发射场的基础设施建设方面总共投入了大约120亿美元，“朱庇特”型火箭项目的出发点就是充分利用好这一优势资源。因此，“朱庇特”型火箭的研制进度比“阿瑞斯I”型火箭至少要快3年。 保住我们的方案 时间已经非常紧迫。NASA高级管理层已经决定着手拆除用于建造航天飞机外部助推火箭的组装厂房，而具体的实施最早在下个月就开始。这一做法对于推动当前的“阿瑞斯I”型火箭的研制计划根本没有任何帮助，因为NASA给“阿瑞斯I”型火箭预留的组装场地并不是航天飞机外部助推火箭组装厂房占用的那块地。NASA高层之所以想如此急切的拆除助推火箭组装厂房（美国为该建造设施前后一共投入了120亿美元，而且航天飞机和“朱庇特”型火箭都要用到它），其唯一目的就是要故意消除NASA高层当前力推的“阿瑞斯I”型火箭项目的竞争方案。为了阻止这种对国家财产的不必要的破坏，参议院修订了2009年NASA授权法案，试图以立法的形式明确告诉NASA高层管理人员强行拆除助推火箭组装厂房是违法行为。参议院的法案明确要求NASA的管理层必须“结束或终止可能在2010财政年度之后危及航天飞机飞行安全的任何行为”。虽然这项规定可以保住我们的方案，而且不会带来任何额外的费用，但非常不幸的是，就在夏季国会休会之前，众议院在对立法议案的审查过程中把该项规定删除了。 按照政府责任办公室（GAO）和NASA向美国总统和国会提交的文件的说法，美国的太空发展计划将不可避免的遇到一段可能长达8年的痛苦的转型期。届时NASA将会大量裁员，并且为了便于新项目的研制还必须拆除花费数百亿美元建造的原有基础设施。如果现任总统和国会议员们同意NASA在下个月实施这一拆除计划，那么当下一届总统和国会议员们上任之后，就会面临两种非常糟糕的选择。第一种选择，为了渡过这个转型期，美国不得不花费数十亿美元的租金借用俄罗斯航天局的火箭发射场。要知道，正是俄罗斯航天局帮助伊朗改良提高了弹道导弹的射程，极大威胁了美国的国家安全。另外，NASA在拆毁耗费巨资建造的航天飞机发射平台的同时，会解雇80%的技术员工。没有这些员工的经验和能力，NASA就很难维持美国现有空间基础设施的正常运转。第二种选择同样非常的残酷，也就是放弃由美国主持建造的国际空间站（ISS）。为了建造ISS，美国已经花费了二十多年的努力，投入的资金高达1000亿，并且很快就要完成。美国的太空研究计划从开始到现在已经有五十多年的历史，研发资金累计超过5000亿美元。因此，无论是哪一种选择，都会浪费这些巨大的宝贵技术资源。更为重要的一点，如果NASA拆除了航天飞机的发射平台（在近四十年的时间里，该平台一直都是全世界第二大的大推力火箭发射平台），那么在接下来的十几年中，美国的空间研究能力就会迅速下降，甚至连新兴的航天国家都不如。不过，受伤害最大的还是美国民众。因为这么多年以来，他们一直信任和支持NASA的太空计划，并为此付出了高额代价。 如果参议院提出的2009财年NASA授权法案没有被通过，那么由于这个具有历史分水岭性质的决定将造成极其巨大的国家损失和许多国际协作问题，因此应该分别提交给整个国会参众两院进行单独投票表决。不论最后的投票结果是什么，那些对NASA的这项拆除计划投反对票的议员们的表决将会被纪录在案，能够经得起时间的检验。他们的明智立场也对得起他们所代表的美国人民的信任和支持。 在最近的一次听证会上，参议员比尔.纳尔逊和NASA的高管一起讨论了以上问题。在深入的交换了观点之后，纳尔逊说：“这听起来简直就是一个可怕的计划，我们不可能同意”。基于这些事实，NASA高层现在已经不能够继续对我们的方案熟视无睹了。在详细的研究了这30年来190多份NASA的工程研究报告之后，我们才提出了这个方案。该方案可以消除当前NASA所面临的一系列严重的问题，比如工程质量、预算超支、政策限制和地缘政治等。DIRECT强烈的认为只需要一次独立的方案调查，就可以证实我们所陈述的一切。可是NASA高层和其代理机构一直都拒绝我们对这一关系重大国家利益的问题进行一次独立调查的要求。不同于NASA高层，DIRECT却积极的支持对“阿瑞斯I”和“朱庇特”两个大推力火箭系统方案展开独立调查，因为现在已经没有必要再遮遮掩掩。为了替现在和下一代美国人在太空研究方面打下坚实的基础，我们必须坚持自己的方案和立场。NASA的高级管理人员从一开始就拒绝我们的要求，只是由于各方的压力才提交了这份存在严重错误的研究报告。在目前美国的太空计划形如累卵的危急情况之下，如果毫无保留的认可这份报告，并且接受NASA高管在《探测系统架构研究附录》中关于如何推进现有研究项目的说法，那都是非常不谨慎和不负责任的行为。 尽快查明事实真相 如果在这一关键时刻作出了错误判断，那就意味着在未来的数十年间，美国将丧失在太空研究领域的优势地位。要知道，美国在世界航天领域能有今天的地位是过去五十年间花费巨大的代价一点一点积累起来的，体现了广大美国科研人员敢于冒险和不畏牺牲的精神，许多美国人甚至为此付出了宝贵的生命。如果NASA还是继续这样发展下去，那我们就可以清楚的预见到整个国家将要遭受的损失。在这一危急关头，就工程、性能、风险、进度和预算方面，对当前NASA的太空发展计划和DIRECT提出的方案展开一项独立调查非常的重要。实际上，在决定下一步究竟应该如何走之前，如果不进行审慎的调查研究，而贸然的推进当前计划，那是很不负责任的表现。大家应该记得，美国在40多年的空间技术发展的历史上，已经有过一次深刻的教训，难道这次我们还要重蹈覆辙？如果我们愚蠢的毁坏了这个技术稳定、状态良好的大推力火箭发射系统，并解雇大量的熟练工人，那美国的空间优势将丧失殆尽。 面对诸多现实问题，NASA高级管理层不得不承认“朱庇特”型火箭系统比存在严重问题的“阿瑞斯I”型火箭系统更具优势。在执行月球探测任务时，“朱庇特”型火箭的运载能力比“阿波罗”火箭至少强4倍。同时，GAO也承认“朱庇特”型火箭项目将给当前的太空发展计划节省大量的时间和经费。作为美国公民，我们谦恭的要求国会能在下个月底之前以绝对优势通过一项法案，禁止破坏航天飞机外部助推火箭的组装厂房和发射平台。这项法案不需要花费一分钱，就可以为美国的太空发展计划节省数百亿美元的研制金费，并且有效的保护这些航天基础设施在短期内免遭破坏。为了支持DIRECT的设计方案，我们还有第二个要求，即组建一个专业调查委员会，其成员必须是不受NASA管理层和合同承包商影响的独立人士，由他们共同决定究竟是NASA的现行方案还是DIRECT的方案更加符合VSE要求。 大约五十年之前，肯尼迪总统带领美国人民走上了太空发展之路，并且使美国在空间研究和探测领域取得了其他国家难以企及的优势地位。现在我们接过了肯尼迪总统传下来的火炬，有责任有义务向世人表明美国仍然是太空研究领域的领头羊。作为美国人，我们再次谦恭的请求我们选举出来的国会代表们能够尽快查明事实真相，因为时间已经不多了。你们在下个月的投票表决中所表现出来的勇气和智慧，就算到了美国向太空进军100年之后，也仍然会受到美国人民的热情赞扬。 译自：空间评论 作者：Stephen Metschan 编译：知远/朝阳门 不知其中的阿波罗火箭是不是土星5. | 
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2008-12-5 16:07:00
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