对航空感兴趣的人都知道，美国自取消阿波罗登月计划之后，其空间探索的主要精力，都放在了航天飞机主导的太空任务和国际空间站上。 和中国，俄罗斯的宇宙飞船不一样的地方在于，航天飞机是一种可以重复飞行的飞行器。
美国和前苏联都设计过航天飞机。他们设计的初衷都是一样: 航天器重复飞行能够降低制造和设计成本。 美国成功的做出了7艘航天飞机，而前苏联的航天飞机计划从来没成功的进入空间轨道过。 NASA 虽然成功的做出了航天飞机，限于当时的科学技术和认识的缺陷，还是没有避免一些致命的设计缺陷。 挑战者号和哥伦比亚号的事故都集中体现了这些设计缺陷。
Space shuttle Endeavor (Source: NASA)
航天飞机在发射时候，是将一个飞机状的东西（最后进入轨道并返回的飞行器，也叫轨道飞行器）挂载在一个巨大的土黄色的液氢/液氧燃料仓上。这个燃料仓旁边，又绑上了两个固体火箭增加推力。 发射后，固体火箭会掉入海中被回收，而巨大的土黄色燃料仓会坠入大气层烧毁。 不需要懂太多火箭知识就知道， 这等于是把航天飞机挂在一个火药桶上起飞，而且发射一旦出现什么问题，载有宇航员的轨道飞行器不能与燃料仓分离，固态火箭的使用更加使得火箭变得不可控（液态燃料可以随时关闭，固态燃料一点燃就没法熄灭） 。 这样，一旦火箭有了问题，爆炸和机毁人亡全都无法避免。挑战者号的事故就正好反映了这些设计缺陷。
同时，航天飞机使用表面瓷砖隔热，这些瓷砖在飞出和重返大气层的时候会被烧灼，可能会被损坏，所以航天飞机每次起飞都要重新装修一次，而且一旦在起飞的时候损坏，重返的时候就是听天由命了。哥伦比亚号航天飞机就是这样的事故。 航天飞机从设计到现在已经近30年了，因为当年使用的技术老旧，NASA 不得不养着一帮工程师来支撑航天飞机的飞行和维护。这些团队，不管航天飞机在天上还是在地下，都是要拿工资的。 于是，算下来，航天飞机的发射总成本，居然比发射一枚不回收的火箭还要高。
航天飞机有这么多的问题，是必然要退役的。这一点在哥伦比亚号事故后就变得尤其清晰。但是迄今为止，除了航天飞机和俄罗斯的大火箭，人类还没有其他方法把超过20顿的有效载荷送上 LEO （地球低轨轨道）的能力。而俄罗斯的火箭的载荷还是太小，送人没问题，送哈勃天文望远镜这样的大东西就要靠N次输送，对接和太空行走装配才能完成。之所以要巨大的火箭，因为克服地球重力井所需要的推力是如此之大。所以不管是登月也好，维护国际空间站也好，未来去火星探索也好，只要想让足够的东西逃离地球的引力，都离不开一个东西: 大推力火箭。 而美国除了航天飞机，居然就没有大推力火箭（送阿波罗登月的土星五号早就退役几十年了，当年的那些工程师都找不着了）。
小布什做总统的时候，带着和其他国家太空竞赛的意思，提出了 2020 年重返月球的计划。航天飞机自然不是送人和设备去月球的选择，于是，NASA 顺着登月的思路，提出了星座 (Constellation) 计划。 整个星座计划的总思路，是研发两枚大推力火箭，分开执行送人和送设备上天的任务，再将人和设备在月球轨道上对接。总所周知，在美国，人的生命是最重要的，因此载人的那枚火箭侧重于安全性，而载物的那枚火箭则侧重于大推力，和土星5号一样，有粗大的身材（见下图，胖的火箭旁边绑了两个固体的推进器，而瘦的火箭则完全是安全的液体推进，且有逃逸装置）。
Constellation Project (Source: NASA)
在我看来，星座计划是一个先天不足，又完全没什么创新的计划。首先，NASA 根本没有那么多钱来烧两枚火箭的研发。何况，月球美国已经去过好几次了，再去也是挖土。 最为关键的是，Bush 的星座计划里，居然要求 NASA 最大程度的重用原来阿波罗计划和航天飞机的技术和知识。 这就把一个本来可以做出革命性技术的项目，变成了重复一次阿波罗计划的项目，这样就完全失去了技术转化和民用化的巨大前景。 本来美国政府就已经是赤字累累了，再烧这个钱，完全没理由没价值。事实也的确如此，在布什任期，NASA 并没有在星座计划上按照时间表研发出对应的火箭技术，也没有看到什么革新的技术用在星座计划上。
Obama 总统上台后，委托一个由航空专家组成的小组对美国下一代空间探测计划做了一个总的评测。这个委员会对星座计划的意见是：工期拖沓，超过预算，没什么创新。于是，Obama 政府顺着这个，在2010年一月份的时候起草了一个提案，主要的思路是放弃重返月球的计划，跳过月球直接研究火星和小行星的机器人和载人探测计划，航天飞机退役，把往国际空间站等低轨轨道送人和设备的任务交给商业化的航空公司托管，不依赖于航天飞机技术发展下一代大推力火箭。平心而论，这个计划是完全可行也有创新意识的，而且可以降低不少成本。特别是现在私人航空公司送一个人上地球低轨轨道完全不费力气，况且美国作为月球俱乐部的唯一一个成员，和中印俄日这几个国家比谁在21世纪先登月一点意思没有，不如探索太阳系内其他星球。 这一点完全秉承了二战时候美国海军攻占西太平洋时使用的蛙跳跨岛战术，跳过月球，宇宙还很广阔。
当然，一个提案要想通过，还得参众两院投票通过才行。NASA 在航天飞机和火箭研发上已经雇佣了很多人，如果将 NASA 的一些项目外包，或者不依赖于NASA 现有技术，就意味着 NASA 雇员的失业。 在美国，失业和地方经济和选票都是直接关联的。因此，这个法案自然会得到 NASA 基地所在的那些州的议员的反对。加上普通人对放弃登月，感情上完全接受不了（想想中国还计划2025年登月呢），觉得是放弃了美国在太空探索上的领头羊地位，所以这个提案直接被枪毙了。
于是，参院的部分议员修改了原来的提案，这就是昨天参院刚刚通过的提案。其中，Obama 政府做了不少的妥协，原来计划的投资给私人航天的三十多亿美元砍成了16亿，国际空间站延长服役几年，航天飞机延长服役一次（这样NASA的配套工程师不至于瞬间失业），登月计划取消，大推力火箭换个名字继续开发，准备火星和小行星的机器人和载人探测。在上篇文章里我说了，载人火星探测要想成功，没有新一代的推进技术是痴人说梦。NASA 现在没有了登月的压力，应该可以潜心开发下一代的可以让人在太阳系自由穿梭的推进技术。 到时候，人类就真的摆脱了地球的重力的限制了。
跨过月球，2030年登上火星，这就是美国下一代空间计划的大体意思。
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33 comments to “美国下一代空间计划”
暴风雪号试飞成功过一次。
好久没来你的博客了····加油啊··
在火星上生活是什么感觉呢
围观一下，，
不知道中国的航天事业和美国比相差多少年
中国还远着呢
最近博主的兴趣转移了。不讨论计算机的东西了。倒是很希望博主写一些关于Unix方面的东西，或者发表一些个人的见解。比如预测一下Unix的发展等等。
大学学了四年的航空发动机。越学越对中国的航空科研失去信心。
火箭这一块倒总是听到好消息，希望他们能继续前进下去
交通工具的变迁和环球旅行的实现
1519年，麦哲伦用帆船首次环球航行用了3年时间
1929年，齐柏林飞艇22天完成环球飞行
1976年，波音747环球飞行用了47小时
1992年，“协和”号飞机环球飞行只用了23小时27分
将来，空天飞机跨大气层往返，北京到纽约，两、三小时就到纽约了。
X-37B这个波音已经在做了，将来不是像美国现在的航天飞机用火箭打上去，而是实现正常的起飞，正常的着陆。
X-37的研究工作本由美国航天局（NASA）主持，其最初设计目的只是充当航天飞机的换代候选产品。2004年后，五角大楼高级计划研究局突然从NASA手中接管了X-37的全部研制工作，这个项目该出成果了，美国肯定会往这个项目投钱的。
NASA估计没钱，APAR有钱，至于嫦娥二号，我也知道大家都关心什么，有这么一个情节，隐藏很深的情节。都不知道美国强在哪，现在都知道了吧，关公战秦琼，有差距有差距知道吗。
没办法，嫦娥登月这个事也得做，慢慢来吧。
嫦娥刚升天，现在到处都是关于这个的……
那嫦娥二号呢？
确实是个提案，新技术的研发更有意义！
中国什么时候也弄个
、？
回 gordon 同学:
在不知道的事情上不发言不丢人，我点到为止。
哈哈
我们都是中宣部派来卧底的，要对美帝进行”三视教育”（仇视、敌视、蔑视），oh yeah
说的是航天知识，不要自己郑智化。
这是和“冬天来了，春天还会远吗”类似，都属于毫无道理的名言警句。
关键是没什么事啊，挣钱又挣不来，学术又没有兴趣，瞎溜达呗。
中国继续火箭中。。。
抓虾好久没抓你的博客了，你换了界面了啊，没有原来的好
美国人使用航天飞机的初衷是好的，因为美国当时，现在也是一样，有着丰厚的航空技术人才储备，还考虑到重复利用，经济效益也好。
但实际实践中根本不是那回事，重复利用这一点，不论当时或者现在技术根本解决不了，重复利用还不如重造一个新的，“更换一些部件、再测试，安全系数根本保证不了”。
苏联飞机技术不如美国，所以另辟蹊径，主要发展导弹和火箭，其实美国直到70年代，还是倚仗自己的舰载航空兵，对导弹一点也不重视，“土星五号”也是德国人的东西，德国人消散以后，美国人才储备估计忽视了，产业发展就是这样，大发展的时代过去了，再想追赶可不容易，美国人自己酿的一杯苦酒，估计要自己喝下去了。
一句话，对美国人的火箭技术根本不看好。
你说的很多细节都是不正确的
比如说，你说美国倚仗舰载航空兵，所以不重视导弹，这是两个完全没关系的论断，而且不符合历史。如果你说的是美国忽视舰载导弹，那是当时各国都不重视。另外， 美国怎么可能不重视导弹和火箭技术呢，冯布劳恩也是在美国搞出大火箭的。相反，前苏联就把几十个V2 引擎绑一起就叫火箭了。美国去搞航天飞机，并没有忽视火箭技术。事实上军方继承和继续研究火箭技术，只不过NASA 不搞而已。 一个不看好火箭的国家怎么能够用火箭登月，又再次计划用火箭登月和登火星呢？
当年苏联搞火箭，正是因为火箭技术简单，就是一个弹，打出去就行了（其实我们都知道那是因为他们国家本身的技术薄弱）。还有捆绑式火箭，这也是一个很赖皮的做法，方家根本不看在眼里。
问题恰恰出在这里，第一、根本是两码事思路，第二、长时间的积累形成一系列的思想和体系，这个不是美国短时间要追能追的上的。
航天其实没什么技术含量（理论估计都明白），它是一个工程学科，工科和理科是不同的，其实是一个经验，自行车厂推出一辆新车，不会考虑这么长时间。按道理像美国这样的国家研制一门火箭根本不是什么事，这么长时间还在哪扯皮，肯定是遇见什么瓶颈了，而这个短期内解决不了，还要靠运气。
只能说good luck。
多说两句，苏联火箭初始的思路其实很简单，就是一个弹，把它打上去就完了。
啊，推力不够，怎么办？
串两节，还不够，再串成麻花了，捆上几节，over。
问题在哪啊，火箭难道是简单的串并联关系吗，简单的串并联会引起系统急剧的变化，关键是苏联人把这个问题解决了。
所以现在大家都来说，火箭简单又可靠啊，经踢又经踹啊。
呵呵
所以美国如果自己从头研制，依然会碰到瓶颈，犹如布里丹的驴子饿死在马槽里。
苏联并没有比美国更好的解决火箭的问题，土星五号就很明显的证明了火箭技术美国比苏联更加好。 唉，不知道你的航空史只是从哪里学来的。
美国星座计划的战神一号试飞已经成功了，只是预算问题罢了。 空军的Delta 也是大推力火箭，所以我就不明白你说的美国从头研制是什么意思，瓶颈又在哪里？
火箭串联并联有没有什么系统急剧变化我不知道，苏联人没有下力气研究大推力引擎，所以把小V2全部绑在一起。我们可以说苏联用另一种方法解决了火箭推力的问题，但没有任何证据说明他的火箭系统比美国好。航天飞机之前苏联发射失败太多了，登月和探测太阳系其他行星基本上入轨都很难。从另一个侧面也证明，苏联的火箭技术不怎么样。
此外，捆绑式火箭是由火箭定理决定的，不是权宜之计，大推力货运火箭没有不捆绑的。这一点懂航空的都明白。
你一直都明白，工科和理科不一样，不是说你以前搞过现在就能搞，俄罗斯比苏联的水平差多了。其实小布什的计划是对的，美国必须在“阿波罗登月”里再回回锅，他想一步登天，纯属搞笑。
他现在有没有这个能力，自己心里就没底。
饭后推测，没有任何科学依据。或者说这么个简单的小道理他们可能知道，只是布什打了两场战争，把钱花光了。奥巴马没办法只好画了一张大饼，不仅把愿景给踢到了下一任总统，并且把低轨道，甚至是现在在地球轨道舱的运作，他都交给了，一球又往下踢了一脚。这样美国将在未来要促进这些私人企业发射这种航天器，并且研发这种航天器。好了，你们去干吧，你们去发财吧。这个时候它有利于没有政府降低载人航天项目实际的支出，而且又可以代替私人航天和商业航天业的发展，所以我们看出了他确实也是在没有办法的时候，又想出了一个新的招，既让你发财，又减轻了政府的负担，再有，可能为以后美国的社会。现在美国社会航空业是非常的发达，私人航空到处都是，而且在普通的时候，甚至富裕的家庭也可以开一架螺旋桨飞机或者喷气式飞机到处跑。可以想像将来也可能私人的公司，也可以在地球的轨道上随便地转几圈下来，这也是为可知的事情。
阴谋论之王，呵呵。推测也没办法，主要是几个地方比较反常，所以才提出这个疑问。
呃…啥时候想咱们这样的人能随便在月球转转?
cool
让NASA同时研究两种火箭鸭梨确实很大。
不过总是感觉让一帮政客提方案，然后让科学家工程师去实施有点扯，但是这东西那个国家都一样。
同感。不过在国内拍完脑袋后是不需要负责的，国外则需要负责。这就迫使那些人不敢过于乱来