近日，美國宇航局局長尼爾森參觀藍色起源公司，該公司借機公布了藍月月球著陸器貨運版的全尺寸模型。這個貨運著陸器名為“藍月MK1”，它將為藍月MK2載人著陸器驗證一系列關(guān)鍵技術(shù)。但是，藍月著陸器何時飛向月球仍未公布，載人登月的時間節(jié)點就更令人憂慮了。

強悍的貨運能力

藍色起源公司作為超級富翁貝索斯的“心頭肉”，在商業(yè)航天公司中的技術(shù)實力僅次于SpaceX公司。貝索斯還利用人脈積極游說，在美國宇航局的載人登月著陸器競標(biāo)中扳回一局重啟競標(biāo)，又在2023年5月?lián)魯「偁帉κ?，拿到了美國宇航局第二輪載人登月器合同。

藍月MK1著陸器效果圖

藍月著陸器拿到美國宇航局的合同并非偶然。它是一種非常先進的高性能月球著陸器，雖然現(xiàn)在只有一個貨運版的全尺寸模型，但藍月MK1著陸器的技術(shù)性能相當(dāng)驚人。據(jù)藍色起源公司介紹，未來將使用該公司正在研制的新格倫火箭發(fā)射藍月MK1著陸器。藍月MK1著陸器只需用單枚新格倫火箭發(fā)射，它受益于新格倫火箭直徑7米、長度21.9米的大型整流罩，以及近地軌道45噸的龐大運力。

“藍月MK1”體積重量比現(xiàn)有著陸器大得多，性能也十分強悍。藍月著陸器使用高性能的液氧液氫推進劑，配合高比沖的BE-7氫氧發(fā)動機，運載能力自然出色。藍色起源公司官網(wǎng)驕傲地提到，藍月MK1著陸器具備將最重3噸的載荷貨物運送到月面任何位置的能力。

3噸貨運數(shù)據(jù)看起來平淡，但橫向?qū)Ρ认喈?dāng)驚人。印度前不久成功著陸月球的月船三號著陸器，全重只有約1.75噸。至于美國商業(yè)月球載荷服務(wù)項目下那些中小型著陸器，貨運能力就更是慘不忍睹了。美國準(zhǔn)備于2024年發(fā)射的極地探索漫游者月球車只有430公斤重，美國好奇號和毅力號大型火星車，也才約1噸重。如果只考慮質(zhì)量因素，藍月MK1貨運著陸器能把7輛極地探索漫游者月球車送上月球表面。即使考慮到載荷體積的約束，也能運送遠比“好奇號”還大的月球車。它還將用于運送各種后勤補給物資、月球科考站和基地的基礎(chǔ)設(shè)施，以及各種科學(xué)研究載荷，極大地增強美國的月球科考能力。

高性能的關(guān)鍵系統(tǒng)

藍月MK1著陸器在技術(shù)上也可圈可點。藍色起源公司稱，第一個藍月MK1著陸器編號為MK1-SN001，這將是一次純演示任務(wù)。從SN002任務(wù)開始，著陸器將搭載客戶載荷提供商業(yè)貨運服務(wù)。

MK1-SN001任務(wù)將對藍月著陸器的關(guān)鍵子系統(tǒng)——BE-7氫氧發(fā)動機、低溫推進劑管理、飛控電子設(shè)備、通信導(dǎo)航控制系統(tǒng)進行實際驗證，證明這些關(guān)鍵子系統(tǒng)的可靠性和著陸器整體設(shè)計的可行性，以及驗證100米內(nèi)精確著陸月面的能力。

藍色起源公司正在開發(fā)先進、高性能的BE-7氫氧發(fā)動機。它使用3D打印/增材制造技術(shù)，雙膨脹循環(huán)輸送氫氧推進劑，真空推力約為4.54噸。發(fā)動機整體設(shè)計十分簡潔，同時具有453秒的真空比沖，是藍月著陸器強大運力的基礎(chǔ)。

為實現(xiàn)精確著陸，藍色起源公司還在研制使用激光雷達的地形定位系統(tǒng)，著陸系統(tǒng)將在新謝潑德例行的亞軌道飛行中進行著陸測試，隨后在藍月MK1月球著陸器上試驗。藍色起源公司表示，研制中的精確軟著陸系統(tǒng)能把著陸精度偏差值降低到個位數(shù)。

毫不夸張地說，藍月MK1著陸器一旦成為現(xiàn)實，美國無人探月能力將實現(xiàn)飛躍性的提升?！八{月MK1”還只是無人貨運著陸器，藍月MK2著陸器性能更強，它極其激進地使用液氧液氫推進劑在軌補加技術(shù)，使用多臺BE-7發(fā)動機，具備將4名航天員送上月球表面并支持他們活動長達一個月的能力?！八{月MK2”也會有貨運版，重復(fù)使用時運力最大為20噸，一次性使用時更是提高到30噸，具備運送20噸級月球居住艙、建設(shè)月球基地的能力。

奔月何時成行？

藍色起源公司介紹中的藍月著陸器先進而強大，能夠滿足美國航天從近期無人探月、中期載人登月到遠期建設(shè)月球基地的需求。夢里走了很多路，醒來時還是躺在床上。從藍色起源公司和藍月著陸器的發(fā)展史來看，藍月著陸器離夢想成真還有很長一段路要走。

美國宇航局局長參觀藍月著陸器模型

首先，藍月著陸器的研制史讓人無法樂觀。“藍月”其實并非阿爾忒彌斯計劃啟動后提出的新概念，早在2016年，藍色起源公司就雄心勃勃地提出了藍月著陸器的設(shè)想，2017年藍月項目正式對外公開。最早的藍月著陸器具備將4.5噸載荷送上月球表面的能力，而且號稱要在2020年進行首次登月。

隨著美國啟動載人登月計劃，藍色起源公司大力推銷藍月著陸器，2019年5月首次展示藍月模型，并宣傳它具備將6.5噸載荷送上月面的能力，增強的載人和貨運型著陸器性能更強。

2019年10月，藍色起源公司牽頭，聯(lián)合洛·馬、諾·格和Draper公司組成“國家隊”，以3艙登月器設(shè)計競爭阿爾忒彌斯計劃的載人著陸器。這個設(shè)計和早期的藍月著陸器截然不同，并在招標(biāo)中輸給了登月版“星艦”。藍色起源公司在一番政治運作后，重獲招標(biāo)機會。

2023年，藍色起源公司拿到合同卷土重來，這回藍月著陸器的設(shè)計又與過去大相徑庭。藍月著陸器反復(fù)折騰更改設(shè)計，現(xiàn)在展出的也只是實物模型，而不是裝配中的真實著陸器?？紤]到組裝完成后還需要進行大量測試，“藍月”的研制進度實在不容樂觀。

此外，藍月著陸器奔向月球，技術(shù)上也存在諸多“攔路虎”。首先是作為“坐騎”的新格倫火箭。新格倫火箭最早計劃于2020年首飛，但現(xiàn)在經(jīng)過3次推遲后已改為2024年首飛，而且不排除進一步推遲的可能。藍月著陸器的研發(fā)進度是更大的問題。BE-7氫氧發(fā)動機作為“藍月”的核心動力，到今年3月底熱試車才累計超過4000秒，對比其他上面級氫氧發(fā)動機，仍需要更多的試車來驗證其可靠性。而藍月的飛控和軌姿控系統(tǒng)，以及精確著陸技術(shù)，也都需要盡快完成開發(fā)。根據(jù)今年10月《航空周刊》報道，藍月MK1著陸器的首次任務(wù)已從2024年推遲到不早于2026年?？紤]到藍色起源公司的研制時間節(jié)點一貫拖延不靠譜，3年內(nèi)藍月MK1-SN001飛向月球的可能性并不大。

在阿爾忒彌斯計劃的時間表中，2029年的阿爾忒彌斯5任務(wù)將使用藍月MK2著陸器，而“藍月MK2”的無人登月演示應(yīng)該是在2027年。藍月MK2著陸器體量更大不說，還要在軌補加液氧液氫推進劑。目前液氧液氫在地面加注的難度就已經(jīng)很大了，大量氫氧推進劑在軌加注更是難上加難。很難想象2027年藍月MK2著陸器能演示登月，更不要說2029年載人登月了。10年后藍月MK2著陸器能執(zhí)行載人登月任務(wù)，都是已經(jīng)是非常樂觀的預(yù)期了。（作者：張雪松 圖片來源：藍色起源 把關(guān)專家：中國航天科技集團科技委副主任 江帆）

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！

或加入深i科普群，不定時分享各類科普活動