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[科技新闻]最后一次登月后,NASA在5个项目上花了超过100亿美元



45年前的今天,北京时间1972年12月19日晚6点,尤金·塞尔南、罗纳德·埃万斯和哈里森·施密特三个人,正在地球与月球之间,向着地球的方向飞行。几个小时之后,他们乘坐的阿波罗17 号宇宙飞船将降落在萨摩亚群岛东南650 公里的地方。
8天前,尤金·塞尔南爬上登月舱的梯子,双脚离开月球陶拉斯-利特罗峡谷的月面。
在那之后直到今天,再也没有人类登上月球。月球也是有史以来人类到过的最远的地方,离地球平均距离38万公里。在阿波罗计划之后,人类最远也就到过几百公里高的近地轨道。


尤金·塞尔南正在驾驶月球车
1961 到1972 年执行的“阿波罗”计划是人类历史上最大航天计划之一。先后发射了11 次载人的阿波罗飞船,其中有7 次月球登陆计划,除了阿波罗13 号发生严重事故未能成功登陆,共有12 人登上月球表面。整个计划发生一次致命事故,阿波罗1 号的地面试验中,造成3 名宇航员死亡。
“阿波罗计划”是冷战的产物。约翰·肯尼迪总统于1960 年当选之后,开始全力推进前任总统艾森豪威尔不看好的登月项目。1962 年,肯尼迪发表了著名的演讲:“我们选择去月球…不是因为它容易,而是因为它很难。”
那时,美国在航天里程碑争第一这件事上落后于冷战对手苏联。肯尼迪决定启动登月计划时,美国“水星计划”把阿兰·谢泼德送上地球轨道刚刚20 天,苏联人尤里·加加林在3 周前完成了相似的旅行。
从1961 到1972,折合2017 年的币值计算通货膨胀之后,阿波罗计划共花掉了1190 亿美元。阿波罗计划高峰期雇用了超过40 万人,20000 多家公司和学校参与。


阿波罗计划那几年,NASA 的年度预算是至今为止占美国联邦预算比例最高的几年。在冷战、意识形态斗争的背景下,美国航空航天局获得了前所未有的资源和优先级,建造的佛罗里达州肯尼迪发射中心沿用至今,从月球取回的岩石和土壤样本,是那个年代博物馆和外交领域里最具噱头的展品和礼物。
但是,阿波罗计划时间集中,传播效果惊人,可是花的钱却不是单一项目里最多的。在阿波罗计划之后,NASA 年度预算更少了,越来越少,但也做过一些特别大的项目。
由于缺失完整开支数据,这里只统计了一下NASA 的数据,没有包括中国和苏联的。
阿波罗计划让刚成立的NASA 迅速膨胀
阿波罗花了1190 亿美元,航天飞机花的更多,总支出高达2270 亿美元。


这张图可以看出来从1959 年到2014 年NASA 每年最主要的项目的变化。1958 年NASA 正式成立,那个时候还是一个很小的咨询机构,前身是国家航空咨询委员会,最大的项目是在发射第一颗人造卫星上和苏联较劲。1958 年7 月29 日,艾森豪威尔总统签署了“ 美国国家航空航天法”,NASA 成立,此时有8000 员工,年度预算7.76 亿(当前币值),占联邦全年总预算的0.1%。
随后几年,近地轨道载人航天“水星”计划、验证空间对接技术的“双子座”计划和“阿波罗”计划一起执行,NASA 的预算开始迅速膨胀,1962 年达到了104 亿美元(当前币值),占联邦预算的1.18%。那一年,“水星计划”把三人送进近地轨道。
1966 年,NASA 的预算达到了历史上的最高值:折合当前币值461 亿美元,占联邦预算总额的4.41%。那一年,执行了有5 次“双子座”计划飞行,有10 位宇航员进入太空执行飞船对接任务,包括阿姆斯特朗、奥尔德林这些之后参与阿波罗计划的资深宇航员。
同时,1966 年还有三次“阿波罗”计划的前置无人实验,正在为登月做技术准备。
1969 年,“阿波罗”9 到12 号发射成功,使用的火箭是人类历史上最强大的火箭“土星5 号”,9 号、10 号任务是环绕月球,11 号和12 号登上了月球。1969 年,因为主要的开发工作已经结束,NASA 的预算开始减少,当年花了292 亿美元,占联邦总预算的2.31%。
阿波罗计划之后,历史上花钱最多的航天飞机计划就开始执行了。
唯一一个比登月花钱更多的,是航天飞机计划
从1972 年到2012 年,航天飞机制造了5 架,完成了133 次成功的飞行,两次致命事故,导致“挑战者号”和“哥伦比亚号坠毁”,14 名宇航员丧生。
之所以花这么多钱,是因为航天飞机这个项目无比复杂:航天飞机本身装有3 台洛克达因制造的SSME 液体发动机,发射时机身需要挂载一个巨大的,装满60 万公斤液氧和10 万公斤液氢。这个燃料箱是一次性的,每次在航天飞机主发动机关机10 秒后脱落,落回地球就报废。
此外,还有两个装满高能燃料的固体火箭助推器帮助航天飞机进入轨道,这两个使用固体燃料的助推器就像两个大号的“烟火”,一旦点火就不能中断,落回地球之后还能回收再次使用。
2012 年航天飞机项目结束之后,统计显示每一次航天飞机发射的平均花费高达18 亿美元(当前币值)。


1990 年,“发现”号航天飞机正在释放哈勃太空望远镜
如果没有航天飞机,这么巨大的航天器可能就得换个方式执行了
航天飞机虽然极度复杂,导致成本一再攀升,但因为巨大的业载能力,完成了一大堆非常著名的任务:哈伯太空望远镜、去木星的“伽利略”号探测器、去金星的“麦哲伦”号探测器,去太阳的“尤利西斯”号探测器,还有“和平”号空间站、国际空间站的建设任务。
如果没有航天飞机,以上很多项目可能就要发生变化,或者取消。
航天飞机计划2012 年彻底取消之后,美国宇航员前往国际空间站,必须使用俄罗斯的“联盟”号飞船,美国暂时没有能够往返地球和太空之间的飞行器。
航天飞机之后的项目越来越实际了
1970 年代“阿波罗”计划结束之后,NASA 的重心第一次转向,启动了航天飞机计划。小布什总统之后NASA 第二次转向,精力主要围绕行星际探索计划。


从1975 年到2017 年,NASA 绝大部分的年度预算都没有超过联邦预算的1%,大部分都徘徊在0.5% 左右。但同时开展了很多著名任务,比如针对行星的“机遇号”、“勇气号”、“好奇号”火星车,“伽利略”木星探测器、“卡西尼-惠更斯”土星探测器,还有尚未发射的“詹姆斯·韦伯”太空望远镜。
“伽利略”号探测器飞行了14 年,对木星、小行星进行了长期研究。1994 年苏梅克-列维9 号彗星撞击木星时,伽利略号完成了较近距离的观察。
“卡西尼-惠更斯”土星探测器工作了13 年,携带的惠更斯号着陆器在“泰坦”上登陆,让人类重新认识了土星。
“机遇”号火星探测器2003 年发射,计划2004 年登陆火星,执行90 天的探测任务。但时至今日,“机遇号”仍然在工作,在火星上行驶了超过40 公里,是走得最远的外星无人探测器。
总的来说,NASA 这些年开展的项目,都是看上去挺花钱,但都有明确目标的长时间计划,比如“机遇号”火星车,总预算4 亿美元,但实际上已经超期服役了40 倍,按天计算的话,这台远在火星的探测器每天也就花掉10 万美元。
实际上,NASA 那些看上去目标太飘渺的项目,因为国会不可能通过,根本没有办法投入预算。
比如小行星防御。NASA 有一个“小行星地面撞击预警系统”(ATLAS),这个项目主要用地面望远镜监控小行星项目,主要交给夏威夷大学进行,总预算只有500 万美元。NASA 还与欧空局有一个“双小行星转向测试”(DART)项目,这个项目的目标是发射一颗卫星,让一颗小行星转向。这个项目今年没有预算,明年的预算预计6000 万美元。
还有比小行星防御更虚无缥缈的项目,比如监控UFO。几天前,纽约时报报道,2012 年之前,一个叫做“先进航空威胁识别项目”(AATIP)的项目有2200 万美元的预算,主要工作外包给了NASA 的承包商毕格罗航空航天公司(Bigelow Aerospace),这个项目的主要目的非常明确,就是调查地球出现的不明飞行物,也就是“UFO”的真实情况。
纽约时报的文章显示,这个看起来很难有预期回报的项目已经被关闭,而知情人士说,这个项目政府不再拨款了,项目转给了私人公司进行。
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加:2017-12-21 06:09:10  更:2017-12-21 06:09:31 
 
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