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被“扔掉”的航天神器:无人超越的土星五号火箭,为啥造不出来了?

作者:悬案缉凶

前言

美国人放弃登月,自己其实给出了很多原因,但是其中流传度最广,最被大家所接受的一点,就是土星五号的造价太贵。

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一些人声称:“造一艘火箭需要近两亿的造价,都快赶上小鹰号航母了!当时造他是因为太空竞赛,美国人赢了就不需要了……”

那么事实的真相到底是什么呢?

大家好,欢迎大家来到悬案缉凶,今天是阿波罗系列的第四集 被抛弃的土星五号!

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在聊这个话题之前,我们要先搞清楚土星五号的研发背景!

土星5号研发背景

土星5号是太空竞赛的产物,在此之前苏联人发射了第一颗人造地球卫星、第一次载人进入太空、第一次发射卫星进入月球轨道、第一次实现航天器月面登陆等一系列成就。

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苏联在太空实验上的巨大成功,帮助他们在国际社会上取得巨大话语权,(具体数据见视频1)但也深深地刺痛了美国人的神经。

于是雄心勃勃的“阿波罗计划”便得到批准执行。

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土星5号火箭的研制,是决定美国载人登月计划成功与否的最关键因素之一。

所以NASA当年在阿波罗计划上,累计花费的240亿美元里面,有高达93亿美元是直接用于研制土星5号火箭的!

用金子砸出来的土星5号,在此后表现的相当惊艳!

土星5号发射中经受了雷击的考验,也出现过第二级J-2发动机关机故障,但依然实现了100%的成功率。

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此外它的性能无论是运载能力还是运载系数在今天看来也相当惊人!我们可以先看一下他的具体参数:

土星五号火箭高约111米(363英尺),大约相当于一座36层高的建筑,比自由女神像还高18米(60英尺)。

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土星五号为升空提供的燃料重达280万公斤(620万磅),约等于400头大象的重量。火箭在发射时会产生约3450万牛顿(760万磅)的推力,(瞬时)产生比85个胡佛水坝更多的动力。

它可以向近地轨道发射约118000公斤的物品(130吨)。也可以向月球发射约43,500公斤的物品(最大载荷约45吨)。

这组数据是一个什么概念呢?

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换句话说就是,3000吨的起飞质量相当于把一艘“基林”级驱逐舰发射升空,而近月球轨道(LMO)45吨的运力相当于把上面的一座炮塔送入月球轨道。

试想一下,现代的重型火箭只能把20多吨物体运到地球同步轨道。

而60年前土星5号就能把100多吨载荷送上地球轨道,将45吨重的物体运到月球,这组数据即便是现在听起来,依然类似于一个科幻片……

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但是最让人觉得难以置信的是,土星五号实际上从制定计划到定型到生产,总共只用了不到五年的时间!

土星五号的研发历程:

土星系列最早的原型机是C-1运载火箭,它是在红石导弹(Redstone)和丘比特导弹(Jupiter)的基础上研发的。

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C-2火箭设计在计划早期就被抛弃了,随后开始开发C-3火箭,这枚火箭试图使用两个F-1火箭发动机作为第一级。

但当NASA准备以C-3火箭作为主要的运载火箭发射时,马歇尔航空中心却已经开始设计更大的C-4火箭。

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比起C-3来说,4号火箭使用四个F-1发动机,改进了二、三级的推进系统,只需要发射两次就能够完成地球轨道交会任务。

但这个数据离着可以载人登月依旧很远!

于是在1962年1月10日,NASA宣布了C-5火箭的建造计划。

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这枚火箭从开始设计之初就是为了登月而来的,所以它除了有更大推力和载荷的同时,还需要能够保证月球任务的顺利执行。

NASA的工程师们认为,使用F-1火箭发动机配合J-2火箭发动机的液氢推进系统能够使C-5配置达到最优。同时相关的火箭测试也证明了C-5火箭的可行性。

1963年,NASA确认选择了C-5火箭作为阿波罗计划的运载火箭,同时把C-5改名为土星五号。

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于是,这艘火箭开始了跃进式的研发历程……

1966年2月,土星1B号首飞成功,之后又连续8次成功发射。其中前五次搭载阿波罗飞船,第六到八次搭载天空实验室空间站。

1967年11月,土星5号首飞成功,之后又承担了月球轨道飞行、地球轨道飞行等任务,有力的保证了美国登月任务的顺利执行!

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在这个称作人类工程奇迹的巨无霸加持下,1969年07月16日,阿波罗11号宇宙飞船搭载土星5号火箭,成功登录月球,阿姆斯特朗成为第一个踏足月球表面的人类。

在其中,土星五号所起到的作用居功至伟!

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根据后来纰漏的资料可知:土星五号共计计划发射19次,后来取消2次,实际发射了17次,成功率达到100%。

从这个角度来说,土星五号可以当之无愧的被称之为美国的镇国神器,也是人类航空史上的最强神器(没有之一)!
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要知道当时的苏联的重型火箭连成功试射都做不到,冲向天空就更加遥遥无期了……

但让所有人都觉得无法理解的是,花费了近百亿美元研制出来的土星五号,这个全世界最顶尖的科技集成,居然被美国人毫不犹豫的抛弃了?

更奇怪的是,五十年时间过去了,现在的美国别说制造土星五号了,他们自己的现役火箭也达不到土星5号的标准,

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美国现役运力最强的火箭是猎鹰重型火箭,高70米、最大起飞重量达到了1420吨,近地轨道运载能力为63.8吨,地球同步轨道运载能力为26.7吨。

尽管猎鹰重型火箭是现役推力最大的运载火箭。但他远没有达到其60年前土星5号的水平。

发动机技术更不用说了。

即便在美国要求全世界都要制裁俄罗斯的时候,他们居然还舔着脸用卢布购买俄罗斯的发动机,谋求跟他们之间的合作关系……

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那么问题来了,美国既然有更强大的土星5号火箭,技术还那么成熟,为什么NASA放着成熟技术不用,却跑去搞一个性能差一截的新火箭,

是美国的技术退步了?还是土星5号的资料丢失了?亦或者土星5号根本不存在?可洛克达因公司明明还在啊?

于是人们对土星5号的质疑越来越强烈,特别是当我们得知,SLS 居然属于航天飞机的衍生设计,SLS 芯一级居然使用了退役航天飞机上拆下来回收的 SSME 发动机以后,我就觉得更难以理解了!

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这是为什么呢?难道真如那些人说的一样,是因为土星五号造价太高了吗?

但是我这里有一个直击灵魂的问题:我们造重型运载火箭的目的是什么?登月啊!探索太空啊?只要能登能回,管它是什么样的发动机?管他使用的是什么样的技术呢?

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F1(土星五号发动机)的很多数据是比RS25差,但大力出奇迹啊,他稳定啊,他成功率高啊,它经受住考验了啊?

而且任何新生事物刚上市的时候都还最贵的,研发技术制造成本也是最高的时间段,等技术成熟,批量生产,成本降低以后必然会便宜很多,不信你看问问那些有过工业制造经验的人,几乎都是这样

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而且换个角度来说,此后美国省下钱了吗?没有啊?相反他们花的更多了!

你看他们先是研制出了航天飞机,整个航天飞机计划共花费了1137亿美元(引自于:Space Shuttle Era Facts.NASA.2012-04-01),新的SLS火箭发射系统又花了多少钱呢?

自2011~2022年,NASA总共为SLS的研发投入了255亿美元,预计接下来每年还要再投25.5亿。

而每发射一枚SLS火箭要另外烧掉超过20亿美元(同样不计算研发费用和飞船的钱)!

那么问题来了,为啥要花这么多钱呢?土星五号不香吗?为啥不用呢?

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而且,土星五号的实际意义不仅限于登月吧?有如此恐怖的运载能力,它能做的事那就太多了……

首先,拥有土星五号的美国,就相当于拥有了绝对的太空话语权,美国可以轻轻松松的把很多很多武器送上太空,星球大战计划是不是可以提前十年轻松愉快的完成呢?

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换句话说就是在上个世纪70年代,美国就具备20分钟以内打击全球任意军事目标的可能……你说,他的威慑力不比小鹰号大得多?

作为军事霸权国家的美国,他们怎么舍得放弃这么好的机会?这里面所蕴含的军事意义更是大到难以估量,大家也可以自行查询资料,自行分析!

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其次,可以借助土星五号搞一个火箭捆绑联盟……

作为有记载以来唯一一个载人登陆月球,且来回6次无事故的人类国度,开发月球的实际意义,美国不可能不知道!

1979 年联合国大会通过了一项名为《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(即《月球公约》)。

公约规定:月球资源属于全人类,但遵循先到先得的原则,可见抢先发现和占有最具开采价值的优质矿产资源,是属于“开疆拓土”性质的战略性工作,因此,资源勘查工作是新时代月球探测工程任务的重中之重。(资料来源:矿物学报,,2022,第42卷,第二期.第二页 文章编号:1000-4734(2022)02-0222-09)
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那么月球上有什么矿产资源呢?先说个大家都知道的,月球土壤中含有丰富的氦-3,利用氘和氦-3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。(文章来源:广东省地质局 官方网站——http://dzj.gd.gov.cn/xsdzj/xxgk/dzkp/content/post_3581183.html )

对内可以军事威胁,开采资源,开疆拓土!对外可以宇宙探索!月球的地位这么重要,为什么土星五号不生产了?他们甚至可以依托全球唯一的重型火箭技术,搞一个类似于火箭联盟的组织啊?

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美国完全告诉小弟们:兄弟们,想要占领月球吗?想要开疆拓土吗?给我钱,我帮你们实现梦想!

这还会缺钱?搞得好了还有可能反哺美国国内!一枚造价2亿?一个国家2000万,几个国家一凑很难吗?

而且类似的例子现实中有啊,欧洲离子对撞机,其他国家投入多少那就不明确了,日本至少投入了500亿日元!可见这种合作是有可能的!(数据源自纪录片《伟大工程洗礼》 )
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而且这个项目中,美国会从获得多少话语权?会提升自己多少国际地位?我只能说难以估量……

可能有的人说了,条件不成熟,欧美不需要!

但别急,下面还有一组数据

2015 年美国制定了《2015 外太空资源探索与利用法》,规定“谁先勘探,谁先拥有”的外太空资源商业开发原则。

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2016 年欧洲航天局公布了建造“月球村”的太空计划,将从月球获得天然资源视为首要任务。

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2018 年,美国总统 特朗普(Donald John Trump) 宣布,美国将于 2028 年重返月球并建立月球基地。

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2019 年 3 月,美国副总统 Mike Pence 宣布要在 2024 年登月。2020年 4 月 6 日,美国总统签署第 13914 号总统行政令,即《关于鼓励国际支持太空资源的获取和使用》,鼓励美国公民在月球或其他星球从事商业活动,并认为外太空资源并不是全球共有资源。

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因此,在太空资源领域“先到先得”的国际规则下,开展月球矿产资源勘查和利用是一项亟需尽早展开的“国家行动”。(资料来源:矿物学报,,2022,第42卷,第二期.第二页 文章编号:1000-4734(2022)02-0222-09)

实际上,在科学界一直有个共识 不可重复的实验都是假的,都应该受到质疑!但登月似乎是个例外?在有这么多疑问的情况下,依旧有很多人觉得质疑党都是反智……我无法理解……

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从我目前的收集的各项资料来看,阿波罗载人登月,肯定存在很多“无法解释”的矛盾,如同布鲁诺在对“地心说”解释一样,你觉得这也属于反智言论吗?

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合理的质疑有问题吗?我一直认为,质疑阿波罗登月,并非阴谋论,而是非常合理的科学质疑。你觉得呢?

本期视频就到这里了,我们下期节目再见!拜拜……

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