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。