美国国家航空航天局(NASA)近年来致力于通过太空发射系统(Space Launch System,简称SLS)将人类重返月球并为未来火星探测奠定基础。然而,伴随着SLS研制和发射成本不断攀升,国会预算制定者开始强烈关注项目资金的合理分配,尤其是火箭上面级的成本问题。上面级作为运载火箭中的关键部分,负责将有效载荷推送至轨道甚至月球轨道,其设计复杂性和研发费用直接影响着整个任务的财务负担。最新的财政预算草案特别指出,需要探索更为经济、快捷的上面级替代方案,以降低NASA未来深空任务的整体开支。SLS火箭的发展始于奥巴马政府时期,旨在打造一个超重型运载锦标,支持载人月球登陆和深空探测。而其上面级的升级计划——探索上面级(Exploration Upper Stage,EUS)——由波音公司负责设计,该级配备了四台氢燃料RL10发动机,性能较之之前临时上面级显著提升,预计可提高约40%的运载能力。
尽管技术先进,EUS项目的成本和研发进度却不断超出预期。美国航天局监察长(NASA Inspector General)最新报告表明,EUS的开发成本已从最初预计的9.62亿美元膨胀至近28亿美元,且项目延期超过六年。这种巨额的成本增加成为预算制定者重视的核心问题,也令SLS Block 1B版本的整体预算达到惊人的57亿美元。面对如此庞大的预算压力,国会多位议员提出,取消Block 1B和EUS升级的计划,能够为NASA每年节省至少5亿美元资金。更进一步,如果同步终止针对Block 1B专门设计的移动发射塔项目,节约效果将更为显著。最新财政预算草案明确要求NASA评估当前EUS设计的替代方案,重点关注如何降低研发和生产成本,缩短项目工期,并在保持火箭提升能力的前提下,实现成本与性能的最佳平衡。
这一方向引发业界讨论,现有的临时上面级因依赖联合发射联盟(ULA)此前用于退役Delta IV Heavy火箭的设计,所使用的零部件生产线早已关闭,无法继续制造。因此,NASA必须寻找新的替代品。联合发射联盟(ULA)推出的新型高能上面级Centaur V成为备选之一。Centaur V虽然性能不及EUS,但明显优于现用临时上面级,并且仍处于生产线活跃状态,具备较强的现实可行性。风投巨头蓝色起源推出的新格伦火箭上面级也被视为潜在候选,但由于其直径达7米,远大于现有SLS上面级的尺寸,更换难度较大,且无法实现“即插即用”。除了硬件选择,预算文本还明确提出NASA应评估各种推进系统,整合阶段配置、发射设施兼容性、商业及国际合作机遇,及各方案的成本和时间影响,这体现了国会对未来空间探索模式的多元化期待。
当前SLS单次发射成本预估约为25亿美元,尚不含载人的猎户座(Orion)飞船和地面发射系统费用,综合算下来,单次任务成本可超过40亿美元。如此高额的支出使得探索更廉价的上面级设计具有现实意义,尤其是在区别对待未来深空探索任务需求时。美国国会正积极为SLS和猎户座项目追加预算,保障阿尔忒弥斯计划的连续推进。特别是在阿尔忒弥斯II号计划于2026年执行后,预计随后的阿尔忒弥斯III号承担月球南极登陆任务,开发新型上面级的紧迫性日益增强。与此同时,为了保持任务的持续性和安全性,法律条款中亦强调,SLS和猎户座必须持续服役,直到合适的商业载人火箭和航天器通过验证正式投入运营。银河系中多个领先航天公司已着手研发具有人类飞行资质的火箭,这为未来替代方案提供多样选择。
联邦预算截止期限逐渐临近,相关法案仍需在众议院和参议院间进行调和。财政拨款的最终决定将极大影响NASA的项目进展方向及新型上面级的研发步伐。话虽如此,SLS项目作为美国载人太空探索战略核心,未来几年的政策走向依然充满变数。总体来看,预算制定者要求降低SLS火箭上面级开发成本的决定体现了美国航天界对可持续性和成本效益的重视,既推动了技术创新,又保障了载人深空探测使命的长远发展。未来随着替代设计的研究推进,SLS将可能实现既保性能又降成本的升级,有望为人类深空探险提供更加稳健和经济的火箭平台。