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美國登月技術倒退50年?50米航天巨艦存在系統(tǒng)性缺陷?

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印度的月船二號,在繞著月亮轉圈的時候,一不小心拍到了點東西。

美國直覺機器公司的IM-2登月器,在月球著陸時,剛好落在一個隕石坑,側翻了。

也那么剛巧被月船二號拍到了這一刻。

這已經(jīng)不是第一次了——不久前它的大哥IM-1也在著陸時栽倒了。

這就讓人想不明白了。

月球表面坑坑洼洼,為什么還要造這種直愣愣的電線桿上去?

圖什么???

當年阿波羅計劃六次載人登月都成功了,著陸器穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)摹?/p>

怎么技術進步了,這著陸的基本功,反而像是退步了?



矮胖子的智慧

當年的阿波羅登月艙,那東西長得,說好聽點叫功能性強,說難聽點,就是個丑八怪。

它叫蜘蛛,這個外號真沒叫錯。?

一個核心艙室,伸出四條又長又粗的腿,穩(wěn)穩(wěn)地扒在地上。

整個登月艙,高度6.4米,最寬的地方,兩條腿叉開有9.4米

又矮又胖,重心低得就像個不倒翁。

這個設計,沒有一點是為了好看。

每一個零件,每一根連桿,都是為了一個字:穩(wěn)。

在月球六分之一重力下,在滿是石塊的地面上,站穩(wěn)了才有后面的一切。

所以,阿姆斯特朗他們能從梯子上從容地走下來,在月球上蹦蹦跳跳。

那可是半個多世紀前的技術,用的是計算能力還不如現(xiàn)在手機的電腦。



傻大個的迷思

再看看今天這些商業(yè)航天的新青年,個個都想長成瘦高個。

出事的直覺機器登月器,高4.3米,直徑才1.6米,一個細長六邊形桶,下面幾條小細腿,看著就頭重腳輕。

這還不是最夸張的。

馬斯克的SpaceX,足足有50米高,差不多17層樓,外號不銹鋼保溫瓶,怎么看怎么不穩(wěn)當。



物理學不會騙人

大家都知道東西越高,重心越不穩(wěn)。

小時候玩過一個游戲沒?

試著用一根手指,頂住一支粉筆,很容易。

換成一根長長的筷子試試?

稍微一晃就倒。

這就是力矩。

登月器越高,一點點的傾斜,一點點的側向力,都會被放大成巨大的傾覆力量。

在月球低重力、地面不平的環(huán)境下,這種效應只會放大



每次著陸都像走鋼絲,控制系統(tǒng)要精確到毫秒,任何微小失誤都是翻車。

那個50米高的星艦登月方案更像天方夜譚。

它自己飛不遠,燃料不夠,得先在地球軌道太空加油。

一次登月任務需要發(fā)射16次火箭:1艘載人星艦,1艘軌道擺渡車,14艘加油機。

在幾萬公里的高空,進行14次燃料加注。

而且它用的燃料是液氧和液甲烷

這倆燃料,在太空里無時無刻不在蒸發(fā),時間一長,自己就沒了。

這套操作的復雜度,光是想想,就讓人頭皮發(fā)麻。



設計圖里的秘密

為什么非要走這條路?

為什么放著被驗證過無數(shù)次的成功經(jīng)驗不用,非要把自己逼上絕路??

一個很實際的原因,可能是為了省事。

現(xiàn)在的火箭,裝貨的地方叫整流罩,大小是固定的。

把登月器設計成細長條,更容易塞進去。

這叫模塊化設計,一層一層疊起來,像搭積木。

但問題是,月球著陸,最重要的是攤開來,不是疊起來。

為了裝箱方便,犧牲了最根本的穩(wěn)定,這筆賬劃算嗎?



還有一個可能的原因,聽起來有點虛榮。

一個50米高的閃亮巨人,緩緩降落在月球表面。

這個畫面,沖擊力多強?

多適合拍電影,發(fā)社交媒體?

相比之下,那個7米高的丑蜘蛛,就顯得太樸實,太沒有網(wǎng)感了。

但把所有風險轉嫁給無比復雜的控制系統(tǒng)和宇航員生命,合適?



被技術帶偏的路

SpaceX這家公司,是從回收火箭起家的。

他們的獵鷹火箭,完成任務后,垂直降落在回收平臺上。

這個畫面,確實震撼,也確實是了不起的技術突破。

也許是這種成功,讓他們產(chǎn)生了一種路徑依賴。

從地面上的火箭回收到月球上的飛船著陸,都得是垂直美學。

這種堅持,是創(chuàng)新精神,還是一種技術上的固執(zhí)?

硅谷有一種很流行的思維:相信軟件和算法能解決一切。

硬件上的缺陷?

沒關系,用更牛的軟件來彌補。



姿態(tài)控制不穩(wěn)定?

沒關系,多加幾個傳感器,寫幾萬行代碼,讓電腦來搞定。

可月球表面不是程序員的電腦屏幕,那里沒有撤銷鍵,也沒有調試模式。

物理規(guī)律,是宇宙里的最高法則,代碼寫得再好,也繞不過去。

最讓人想不通的一點:為什么不愿意回頭看看阿波羅的成功經(jīng)驗?

那不是抄襲,那是學習。

那是對無數(shù)工程師心血的尊重,也是對科學規(guī)律的敬畏。

直接忽略掉一份滿分的標準答案,非要自己從頭做一個風險極高的題。

這不叫創(chuàng)新,這可能叫自負。



到底哪條路對

關于這件事,現(xiàn)在吵得很兇。?

支持新設計的人說,時代不同了。

50年過去了,計算機技術、材料科學、發(fā)動機控制能力,都發(fā)生了翻天覆地的變化。

當年做不到的,今天能做到了。

可以用強大的算法來駕馭一個不那么穩(wěn)的身體。

而且瘦高個設計能裝更多東西,實現(xiàn)更多功能,這是進步。



反對的人說,別扯那些沒用的。

牛頓定律不過時。

重心原理不過時。

把雞蛋放一個籃子里拼命祈禱別掉,這不是科學態(tài)度。

阿波羅6次穩(wěn)穩(wěn)著陸,是花天價做無數(shù)試驗用最笨辦法換來的經(jīng)驗。

這些經(jīng)驗,比任何花哨的技術都值錢。

這是要送人上去,人命關天,任何風險都應該摁死在設計圖上。

這就把一個終極的哲學問題,擺在了我們面前。

半個世紀前,我們用7米高的蜘蛛把12個人安全送上月球又平安接回。

今天,我們卻計劃用一根50米高的電線桿,去重復半個世紀前就已經(jīng)完成的壯舉。

這到底是技術的飛躍,還是一場工程師的瘋狂?



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