

2001年,丹尼斯·蒂托(Dennis Tito)斥资数百万美元,买下了一张飞往国际空间站的联盟号飞船的座位,进行为期八天的访问。今年2月27日,他宣布计划承担“火星灵感”(Inspiration Mars)任务的大部分费用,这是一项飞掠火星的任务。周三,他在众议院太空委员会(House Committee on Space)前呼吁美国宇航局(NASA)承担剩余的费用,并在财政和技术上支持他的任务得以实现。“火星灵感”任务从一开始就存在一些明显的问题,但最近的这一发展似乎是该任务的丧钟。
蒂托今年早些时候公布了“火星灵感”任务,将其定位为一个慈善任务;技术和科学目标次于再次激发国家在太空领域追求伟大成就的首要目标。任务本身相当直接。一支由两人组成的乘组(一对已婚、中年、异性恋夫妇)将于2018年1月出发,飞往火星,利用引力助推飞掠火星的背面,然后返回地球。该任务不打算登陆火星,甚至不打算进入轨道。这将是一次为期501天的飞行,围绕我们的邻居进行一次简短但令人兴奋的飞掠。

在2月的新闻发布会上,蒂托和他的小组成员提到了阿波罗8号(Apollo 8),这是阿波罗计划的第二次载人任务,将航天器的一半(不带登月舱的指令舱和服务舱)送往月球。但与拟议的“火星灵感”任务不同,阿波罗8号进入了目标轨道;NASA不会冒着去月球这么远却不测试主推进发动机的风险。但是,阿波罗8号从来都不是关于慈善的。它是在阿波罗1号火灾后,为了赶上月球任务的进度。1968年10月,阿波罗7号证明了修复后的阿波罗II型指令舱和服务舱已准备就绪,但登月舱还远远没有准备好飞行。NASA没有浪费时间等待,而是继续执行修改后的飞行计划。阿波罗8号是一项非常棒、非常成功且鼓舞人心的任务,它给我们带来了著名的“地升”(Earthrise)照片,这是它的意外收获。
尽管阿波罗8号和“火星灵感”任务存在差异,但阿波罗计划确实为蒂托的任务提供了一个很好的模式。它也帮助揭示了任务的一些主要问题。1961年,当阿波罗计划成为在十年内将人类送上月球的计划时,NASA大约有八年的时间来实现这一目标。尽管当时技术尚未出现,但合适的人员知道他们需要设计、测试和飞行什么技术来达成目标。F-1发动机、导航系统,甚至基本航天器都已在图纸上或正在开发中。当蒂托宣布“火星灵感”时,他差不多有六年的时间来实现它。在提出方案时缺失的是关于这些细节:火箭、航天器以及所有相关系统。
“火星灵感”任务的资金从一开始就并不明确。起初,蒂托表示将用自己大约3亿美元的资金资助该计划的前两年。剩余的7亿美元(该任务的总预测成本,如果启动肯定会上升,预计略低于10亿美元)将通过众筹和企业赞助来筹集。实际问题也并不清楚——消耗品如食物和氧气,废物储存或处理,以及在近两年的航行中免受微陨石和辐射的保护。

现在看来,蒂托可能高兴得太早了。最初的计划是一次简单的“火星灵感”飞行,商业航天器可以处理。结果发现,这个任务比简单地沿着预定轨迹发射,并拥有足够能量让艾萨克·牛顿爵士掌舵要复杂得多。如果“火星灵感”任务要实现,特别是如果它要利用2018年的发射窗口,它将需要NASA的技术。该机构目前正在开发的太空发射系统(Space Launch System)火箭将配备双重用途上面级,能够将“火星灵感”任务送往这颗红色星球。NASA的猎户座(Orion)飞船,一艘现代化的阿波罗式胶囊飞船,被设计用于长航时任务和高速地球再入,这正是“火星灵感”任务所必需的。
因此,蒂托向NASA发出了呼吁:“我们提交一份新任务供美国人民、总统、国会和NASA考虑。我们提议派遣一艘载有两名宇航员(一男一女)的航天器,前往火星背面并返回地球,航程3.14亿英里,历时501天,与NASA合作,以美国的名义,为了人类的福祉。”如果NASA接受挑战,该机构将必须迅速做出决定,以跟上2018年的最后期限。如果不行,还有一个备选方案是在2021年进行一次长80天的任务;这是蒂托的第二个选择,但总比不去要好。
不幸的是,NASA目前几乎没有多少财政空间。近年来,该机构的预算一直在持续缩减,并为了保证詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope)按时发射(尽管发射日期一直在推迟),许多项目已被削减。现在承担另一项重大任务可能会导致灾难性的后果。阿波罗计划之所以能在那个时间范围内成功,是因为政府投入了NASA所需的全部资金。我们不会看到类似的情况发生在这次火星任务上。
但财政方面只是问题的一部分。另一个,而且可以说是更大的问题是前往火星的理由。根据蒂托的说法,与NASA的合作是为了美国和人类的福祉。“这项事业的动机不是商业利益,而是激发美国人在太空进行一项大胆的冒险,重振美国的太空探索。”

尽管听起来很美好,但灵感并不能让火箭飞翔。“火星灵感”任务注定是一项“突击计划”,这正是阿波罗计划的性质。在登陆月球的过程中,NASA选择了最简单的路径。选择月球轨道交会(Lunar Orbit Rendezvous)作为任务模式(让较小的登月舱着陆,而航天器的主体和大部分燃料留在轨道上)非常明智,因为它促成了在十年内登陆月球,但这项技术不适用于其他任务。尽管有研究探讨了使用阿波罗硬件向金星或火星发送任务的可能性,但其理由从未存在;这些提案从未超出“概念任务”的范畴。
为了提供一些激励,蒂托表示,为“火星灵感”任务开发的技术将属于NASA,使其能够自由地用于其他太空目标。但如果阿波罗计划的大部分技术在计划取消后被搁置,我们为什么会期望“火星突击计划”的技术能超越其目标而得以保留呢?
一次飞掠,或者更好的是一次类似阿波罗8号的火星轨道任务,无疑是实现人类登陆火星目标的重要一步。能够让科学家在轨道上实时控制火星车将是了不起的!但这些第一步需要以一种系统性的方式进行,融入一个长期的计划,或者产生一些广泛适用的技术。如果私营企业无法完成这项宏大的突击计划,那么政府很可能也不会成为蒂托梦想的资助者。一个具有前瞻性的机构不太可能承担一个短期的突击计划。
资料来源/扩展阅读:火星灵感任务摘要;蒂托的书面证词;NBC的Alan Boyle;半岛电视台英语;Motherboard;Motherboard的Jason Koebler