美国新一代登月火箭SLS出厂，源自航天飞机，一点火就是41亿
当今世界航天界有三大鸽王，“科学”号实验舱在地面“鸽”了14年，于2021年7月21日发射成功，随后与国际空间站顺利对接；“韦伯”太空望远镜也在地面“鸽”了14年，最终于2021年12月25日发射升空，并在一个月后顺利抵达拉格朗日L2点；而第三个“鸽王”，就是美国新一代登月火箭SLS，北京时间3月18日，它终于离开组装厂，以“龟速”前往佛罗里达州的发射台。
“鸽王”SLS火箭出厂了
SLS全称“空间发射系统”，是继“土星”5之后美国又一型登月重型运载火箭，为美国重返月球“阿尔忒弥斯”计划的关键系统，原计划在2017年进行首次试射，但因各种原因推迟到2021年8月执行SLS-1发射任务。然而直到现在，它才刚刚出厂，又“鸽”了近半年，最新的计划是首次发射不早于2022年6月，NASA的这种时间表达手法就很艺术了。
正在缓慢移向发射台的SLS火箭
其实，SLS并非全新的火箭系统，它是在已经停止的美国航天飞机基础上发展而来的，具体来说，第一阶段载人任务，SLS使用一对航天飞机的固态助推器，以及3台航天飞机主发动机的改进版本，也就是RS-25D/E发动机；而第二阶段则会使用一对航天飞机固态助推器的加强版，以及5台航天飞机主发动机的改进版本。
SLS火箭的芯级
SLS这样的设计，来源于美国上一次重返月球的“星座计划”，当时NASA计划同时开发两型登月火箭，“战神一号”用于载人，“战神五号”用于将“牵牛星”登月舱和其他货物发射到月球轨道，完成对接之后再登月。它们都采用加长型航天飞机固态推进火箭做为第一级，航天飞机的固态助推器为四段式，而“战神一号”和“战神五号”的则有五段，推力较大且推进时间也较久。
战神一号和战神五号
2010年，由于“星座”重返月球计划的下马，“战神一号”和“战神五号”合并，并在2011年变成至今连绰号都没有的“空间发射系统”SLS，成为美国第二次准备重返月球“阿尔忒弥斯”计划的关键担当，而另一个主角“猎户座”登月飞船，也是从“星座”计划继承而来，连名字都没改。
安装在SLS头部的猎户座飞船
猎户座飞船和服务舱
当然，如果说SLS火箭从“战神一号”和“战神五号”客货分开，变成了客货混载，也不全对，因为它其实也分两个型号，载人版高98米，起飞重量2497吨，近地轨道有效载荷70吨；货运版高120米，起飞重量2951吨，近地轨道有效载130吨，一次可以发射整个空间站。这种“一箭两型、客货分开”的理念，是当今世界的主流，我国登月火箭新921也是采用类似的设计。
新921、长征9号和长2F
不过，SLS火箭虽然是NASA的亲儿子，但它并非“天选之子”，它正受到马斯克SpaceX公司“星舰”的严重挑战。“星舰”的首次轨道级发射虽然也是一推再推，但它的亚完全体早在去年的8月7日就矗立载发射台上了，今年2月9日，“星舰”又第二次合体。虽然合体的“星舰”，只是展示用的，并不能进行真正的发射，而SLS刚刚出厂的，是可发射的版本，但马斯克通过两次“骚”操作，无疑还是抢占了先机。
合体的星舰亚完全体
而NASA对自己的亲儿子不满，非要扶植SpaceX“星舰”的根本原因，是SLS这个亲儿子实在太“败家”了，一次发射就要41亿美元。原先NASA做预算的时候，都是尽量往大了算，没想到SLS的发射费用竟然超过了2倍多，41亿美元一次的发射费用，简直刷新了人类对贵的想象力极限。
SLS火箭发射想象图
要知道，整个“空间发射系统”的预算为180亿美元，对于其他国家来说，已经是天文数字了，竟然只够SLS火箭发射4次，而其中还有20亿美元，是用于改建发射台及肯尼迪航天中心；60亿美元，是用于“猎户座”飞船的研究和制造。火箭本身的预算是100亿，只够发射2次。为此，在2019年，NASA不得不将SLS火箭的总投入增加到360亿美元，发射费用另算，这样折腾下去，即使美国再家大业大，也会被掏空，更何况美国现在的工业和经济都在走下坡路，四处搞钱补漏洞，对昂贵的SLS火箭万万不能接受。
这也太贵了
反观“星舰”，号称LEO近地轨道的每公斤发射费用，只要10美元，比SLS低了好几个数量级，而且潜在的有效载荷比SLS大近30%，虽然不知道里面有多少水分，但确实是难以拒绝的诱惑。正因为如此，“星舰”才在去年击败蓝色起源和Dynetics公司，赢得了重返月球的落月飞船项目，而现在，NASA越来越倾向于将整个“阿尔忒弥斯”计划都交给它。
星舰已经赢得了落月飞船项目
不过，这并不意味着SLS火箭一点机会都没有，因为除了前面说它出厂的是正式可发射的版本，而“星舰”两次合体的只是纯展示版本的原因之外，其实它的前辈“战神一号”，是有过一个试射的。当时是2009年10月28日，“战神一号”采用模拟的第二级和登月指挥舱，进行了首飞，用于评估第一级火箭的发射与回收。“战神一号”和SLS很多设计相同，这样到SLS火箭身上，也可以算是0.5次发射吧，虽然牵强，但总比纯展示用的“星舰”要好。
战神一号唯一一次试射
至于SLS火箭的最终命运，还是要看不晚于今年6月的首次真正的轨道级发射，此前的各种测试当中，它出现的问题可不少。好在NASA以登月宇航服未能按期完成为由，两次推迟重返“阿尔忒弥斯”计划的期限，现在最新的计划是2026年重返月球，对于SLS火箭来说，还有三四年的时间，如果在这期间它能将可回收技术搞定，并将发射成本降下来，与“星舰”的最终竞争“鹿死谁手”，还未可定。
谁会笑到最后？
