佛羅里達州肯尼迪航天中心——這座比自由女神像還高的赭色火箭於美國東部時間凌晨 1:47 左右轟鳴升空，用一道灼熱的火柱劃破黑暗，震動了佛羅里達州卡納維拉爾角附近的地面。它載著一艘無人太空艙和大量的科學有效載荷，目標是月球。但它最深刻的載荷是“美國夢”的精神象徵——一個承諾，至少在太空飛行領域，美國仍然是卓越的，其能力、雄心和成就至今無人能及。
今晚的發射本應是一場勝利。在許多方面，它確實是。但它也標誌著一項漫長、艱難且令人沮喪的火箭升空運動的頂峰。
儘管如此，成千上萬的遊客還是擠滿了肯尼迪航天中心附近的道路，許多人爭奪夢寐以求的海岸線位置，以見證仍然可以被理所當然地稱為近期歷史上最壯觀的景象之一：NASA 阿耳忒彌斯 1 號任務的發射——該機構新型巨型太空發射系統（SLS）火箭和“獵戶座”飛船的首次飛行。對於一些觀眾來說，這是他們第三次來到佛羅里達州的“太空海岸”觀看火箭發射，這裡是美國太空飛行的傳奇中心，半個世紀前，“阿波羅”號宇航員最後一次從這裡發射升空前往月球。此外，還有 NASA 領導人、身穿藍色飛行服的該機構宇航員代表以及數百名精力充沛的太空記者。
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發射主管查理·布萊克威爾-湯普森在發射後告訴她的團隊：“好吧，這一次我可能說不出話了。你們今天所做的一切將激勵後代。”
距離 NASA 前兩次發射嘗試已經過去了近三個月，這兩次發射都因為難以填充巨大的 SLS 燃料箱而中止。颶風“伊恩”破壞了原定的第三次嘗試，危險的預報將火箭送回了車輛裝配大樓（VAB）的安全地帶，時間是 9 月下旬。當 NASA 最終在 11 月初將堆疊體運回發射臺時，颶風“妮可”席捲而來——在此之前，該機構無法將火箭送回 VAB 避難。
NASA 探索系統開發副局長吉姆·弗裡在 11 月 11 日告訴記者：“我認為對我們所有人來說，顯然我們都不希望待在那裡。對於這類情況，飛行器最好的去處是 VAB。我們無法安全地返回 VAB。所以我們留在了原地。”
這場風暴以高達每小時 100 英里的風速襲擊了 SLS，撕裂了密封件，使任務管理人員面臨著一個幾乎難以想象的糟糕困境：發射一枚剛剛經歷過 1 級風暴的價值 41 億美元的火箭和飛船是否安全？
最終，官員們決定冒險一搏，繼續進行發射。現在，如果整個阿耳忒彌斯 1 號任務獲得成功，它將標誌著人類重返月球表面的初步嘗試。
芝加哥大學的太空歷史學家喬丹·比姆說：“對於 NASA 來說，這是一個重要的真相時刻，類似於災難後的‘重返飛行’局面。NASA 是否仍然具備人類太空飛行的能力？自從 NASA 上一次發射載人飛船以來已經過去了 11 年，這是一個全新的系統，開發時間很長。”
NASA 官員表示，如果“獵戶座”號遇到威脅其生存的挑戰，將存在幾個“下車點”。但是，如果在 25.5 天的旅程後，太空艙安全地濺落在太平洋中，那麼阿耳忒彌斯 2 號的舞臺就搭建好了，最早可能在 2024 年將四人乘員組送入月球軌道。從那裡，隨著“阿耳忒彌斯”計劃的展開，SLS 和“獵戶座”號可能會將第一位女性和有色人種送上月球表面，在月球軌道上建造空間站，建立載人月球前哨站，甚至可能將人類送往遠超地球隕石坑天體夥伴的地方——甚至可能是火星。
但該計劃背後的理由充其量是模糊不清的，據估計，到 2025 年底，該計劃將耗費超過 900 億美元的納稅人資金。專家們想知道，我們為什麼要讓人類重返月球表面？是為了科學？是為了民族自豪感？還是為了滿足人類對新視野的內在渴望？我們願意經歷多少次讓這些任務升空的麻煩？
比姆說：“追求‘科學’和‘探索’的原則是美好而崇高的。”但他補充說，構想中的“阿耳忒彌斯”計劃“讓我想起了[英國探險家喬治·]馬洛裡說他攀登[珠穆朗瑪峰]‘因為山就在那裡’。這是一個荒謬的藉口。”
根據 NASA 前副局長洛裡·加弗和阿耳忒彌斯硬體的知名批評家的說法，該計劃的務實目的是確保美國在太空飛行領域的領先地位——儘管其中一些似乎在爭先恐後地登上月球的過程中迷失了方向。“對我來說，目標不是目的地。目標是你作為一個國家想要實現什麼，”她說。“我認為美國在太空領域擁有偉大的領導地位，但我們應該專注於保持這種領先地位，擴大這種領先地位，而不是重複過去的舉動。”
“獵戶座”號成為焦點
即使在最初兩次中止發射和不幸的颶風來臨之前，今天的發射也已是箭在弦上，迄今為止超過 230 億美元的 SLS 開發成本也隨之而來。任何火箭本質上都是一顆受到精確控制的炸彈——伴隨著所有相關的風險——但當然，SLS 不是普通的火箭。它是一種重型發射系統，在未來的迭代中，它可以將超過 10 萬磅的宇航員和貨物運送到月球及更遠的地方。而且，就目前的形式而言，它已經產生了 880 萬磅的推力——超過了標誌性的“阿波羅”時代土星五號火箭——因為它擺脫了地球引力的束縛。而棲息在這個龐然大物頂端的是一艘價值數十億美元的飛船：“獵戶座”號。
通常，“獵戶座”號太空艙會受到任何發射事故的保護，透過位於火箭頂端尖頂蓋內的中止系統——一套由諾斯羅普·格魯曼公司提供的三個發動機，可以將太空艙從發生故障的助推器上拋開，並且充滿力量：主中止發動機可以在短短兩秒鐘內將“獵戶座”號從零加速到每小時 400 英里。
“發射中止系統旨在將乘員艙拉開，以防發射臺或上升階段發生緊急情況，”黛比·科思，“獵戶座”號副專案經理，在首次發射嘗試前的簡報會上告訴記者。“我們說的是非常快，真正試圖超過可能在發射過程中出現問題的 SLS。”
前 NASA 宇航員和軍事飛行員道格·赫利曾執行過太空梭任務，並在 2020 年指揮了 SpaceX“龍”號太空艙的首次載人任務，他告訴《大眾科學》，擁有中止系統對於火箭上的每個人以及他們在地面的家人來說都是一種安慰。
現在是諾斯羅普·格魯曼公司業務發展高階主管的赫利說：“登上火箭，知道如果情況變得非常糟糕，你仍然有很大的機會回到家人身邊——這太棒了。這是我們在太空梭上沒有的東西。擁有這種令人難以置信的安心感真是太好了。”
由於阿耳忒彌斯 1 號任務沒有載人，“獵戶座”號的主中止發動機處於非活動狀態。值得慶幸的是，SLS 迄今為止完成了它的工作。發射升空後，火箭經受住了大氣層中最大動壓力的時期，啟動了主發動機，並將“獵戶座”號送入地球軌道。然後，火箭的核心級脫離，開始了在太平洋底部的默默無聞的下降，留下了乘員艙和名為臨時低溫推進系統（ICPS）的上級繼續他們的旅程。
任務的下一個重大挑戰在發射後大約一個半小時開始。為了到達月球，ICPS 需要精確執行一次長時間的發動機點火，稱為月球轉移軌道注入，或 TLI。在 18 分鐘內，它點燃了發動機，將“獵戶座”號飛船從每小時 17,500 英里加速到每小時 22,000 英里——這是擺脫地球引力並轉而依附於月球所需的速度。
如果點火出現偏差，“獵戶座”號可能會完全錯過月球。在這次試飛中，NASA 官員非常渴望執行關鍵的 TLI，他們決心堅持下去，除非該操作肯定會導致飛船的損失。NASA 阿耳忒彌斯 1 號任務經理邁克·薩拉芬在夏末的發射前簡報會上說：“為了乘員安全，在載人飛行中，我們通常會‘不予透過’的條件下，在這次飛行中，我們將‘予以透過’。這是這次無人飛行測試的獨特之處，我們將勇往直前，除非我們幾乎肯定會失去”飛行器。
TLI 後，“獵戶座”號與 ICPS 脫離，獨自駛向月球。在任務的剩餘時間裡，飛船將依靠自身的動力，使用車載導航和推進系統飛行。
NASA 副局長鮑勃·卡巴納在首次發射嘗試前對記者說：“可能會出現某些情況，可能導致我們提前返回。這是可以接受的。我們有應急預案。”但是，他補充說，“我們真正希望從這次試飛中獲得的主要目標當然是測試隔熱罩——在月球再入速度下測試新的‘獵戶座’號隔熱罩。”
如果“獵戶座”號安全返回地球，它將為人類在太空的未來創造新的可能性——這些可能性必然涉及笨重、昂貴的阿耳忒彌斯硬體。加弗說：“SLS 和‘獵戶座’號在試飛中完美執行將使其在下一次飛行中勢不可擋。我們絕對會勇往直前。”
來自重返月球的經驗教訓
下一次飛行，阿耳忒彌斯 2 號，在輪廓上將類似於 1968 年的阿波羅 8 號任務，該任務將三名宇航員送入月球軌道並返回。阿耳忒彌斯 2 號計劃於 2024 年進行，之後將進行一項更加複雜和歷史性的任務，阿耳忒彌斯 3 號，該任務最終將自 1972 年以來首次將人類送回月球表面。
但 NASA 為什麼要遵循這個雄心勃勃的時間表，在月球塵土中留下更多的靴印，這一點尚不清楚。比姆說：“與‘阿波羅’計劃不同，‘阿波羅’計劃有一個明確而緊迫的政治目標，即在冷戰期間展示美國的技術實力，而‘阿耳忒彌斯’計劃背後的驅動動機則遠不那麼明確。‘為什麼’部分尚未明確制定或闡明，即使一切順利，缺乏真正的緊迫性也可能導致整個‘阿耳忒彌斯’計劃被削減、移交給私營公司或以其他方式轉型。”
國家航空航天博物館的太空歷史學家和“阿波羅”號藏品館長蒂澤爾·繆爾-哈莫尼補充說，除了技術實力外，“阿波羅”計劃還旨在影響冷戰期間獨立國家的政治軌跡。她說，在這裡，“‘阿耳忒彌斯’計劃的想法不是為了改變世界對美國的看法，也不是為了與美國保持一致。我們這樣做不是為了像過去那樣贏得人心。”
即使與中國的太空競賽蓬勃發展，至少就月球表面而言，也似乎是一個方便的藉口。加弗說：“我們去過月球；我們贏得了那場競賽。”她指出，第一位踏上月球的“阿耳忒彌斯”宇航員只不過是第 13 位在月球表面行走的人類。
歐洲航天局載人與機器人太空探索主管大衛·帕克認為，蓬勃發展的月球前哨站願景是人類傾向於拓展我們能夠生活和工作的地方邊界的自然結果。他說，在這個星球上，我們在南極洲的發展中看到了非常相似的情況。
他告訴《大眾科學》：“羅伯特·斯科特和羅爾德·阿蒙森在 1911 年爭先恐後地到達南極，然後 50 年沒有人再費心去南極。現在我們在那裡有了研究站，進行各種你能想到的研究。這關係到擴大人類生活和工作的地方。”
然而，即使沒有強烈的目標感，SLS 和“獵戶座”號也獲得了廣泛的、兩黨政治支援。“阿耳忒彌斯”計劃成立於 2017 年，遠在 SLS 和“獵戶座”號開始研發之後，它成功地經受住了總統政府之間的過渡——這是一個危險的時期，有問題的聯邦專案通常會被削減。繆爾-哈莫尼說，它的生存預示著它的長壽，儘管它已經成為航天局的一個浪費錢財的專案。
也許可以從 NASA 專案組合中其他後期和超預算專案的應對措施中吸取教訓——例如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，或 JWST。
美國航空航天學會執行主任丹尼爾·鄧巴徹說：“當你回顧‘阿波羅’計劃的經驗，甚至回顧過去幾個月 JWST 的經驗，以及它如何將全球人類聚集在一起，共同為學習新事物而興奮……老實說，我不知道你怎麼會對‘阿耳忒彌斯’計劃感到不興奮。”他在 NASA 工作期間曾負責 SLS 的初步開發。
與 SLS 和“獵戶座”號一樣，承包商交付 JWST 晚了數年，預算超支數十億美元。它還需要經受住一個有風險的部署階段，其中 344 個單點故障中的任何一個都可能預示著任務的災難。但最終，它成功了。現在，隨著 JWST 敏銳的紅外之眼以新的視角揭示宇宙，沒有人抱怨其超大的價格標籤。相反，天文學家們正在構思他們從未想過要問的新問題。
鄧巴徹沉思道：“也許‘阿耳忒彌斯’任務將在人類探索方面做同樣的事情——幫助我們建立這種新的能力，在月球上可持續發展，然後擴充套件到火星。這將為子孫後代開闢新的經濟機會。”
也許情況會是這樣——也許不是。JWST 有一個明確的目的——儘可能地回溯時間，看看宇宙在第一批恆星和星系開始從原始的幽暗中出現時是什麼樣子，並將這些幼年結構與我們所知的生物世界聯絡起來。只有一種方法可以做到這一點：建造一個巨大的望遠鏡，一個如此巨大的儀器，它必須將自己塞進火箭整流罩中，並在太空中展開。
SLS 和“獵戶座”號沒有滿足這些相同的條件。儘管研究人員不乏利用“阿耳忒彌斯”火箭完成變革性科學的想法，但除了政治姿態和為其硬體提供一個具體的到達目的地之外，登月計劃缺乏明確的動機——這些硬體可以說首先不是為前往月球或火星而設計的，而是為了維持過去半個世紀有時反覆無常的聯邦對民用太空飛行投資所積累的勢頭。在許多方面，儘管 SLS 和“獵戶座”號旨在引領 NASA 光明的未來，但它們反而有可能將航天局推向過去。畢竟，還有其他更便宜、可能更有效的方式將人類送入深空。然而，如果“阿耳忒彌斯”計劃取得成功並讓人類重返月球表面，也許該計劃的批評者將像那些呼籲取消 JWST 的人一樣保持沉默。
鄧巴徹說：“從我的角度來看，我們有責任為了下一代——以及隨後的幾代人——繼續前進和向外推進，並繼續學習。”