近日，俄羅斯航天公司負(fù)責(zé)人德米特里·羅戈津在莫斯科向媒體勝利宣布，該公司剛剛完成了俄羅斯第一枚超重型火箭的設(shè)計(jì)，他的副手亞歷山大·洛帕丁被任命領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作。這一聲明是俄羅斯航天科學(xué)家?guī)啄攴e極工作的結(jié)果，目的是試圖開(kāi)發(fā)俄羅斯自蘇聯(lián)解體以來(lái)最雄心勃勃的太空項(xiàng)目。但這枚俄羅斯超重型火箭能不能造出來(lái)呢？
根據(jù)俄羅斯宇宙飛船的定義，一枚超重型火箭能夠?qū)⒅辽?5噸貨物送入近地軌道。但其他航天大國(guó)和機(jī)構(gòu)傾向于將“超重型火箭”描述為能夠向近地軌道運(yùn)載至少50噸貨物。如阿波羅時(shí)代的土星5號(hào)，可以攜帶140噸進(jìn)入近地軌道，這幫助美國(guó)在20世紀(jì)60年代末和70年代初完成了大膽的登月計(jì)劃。50年后，這些超級(jí)火箭又重新流行起來(lái)，成為啟動(dòng)雄心勃勃的人類(lèi)探索項(xiàng)目的唯一現(xiàn)實(shí)手段(除非太空電梯或光子發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)一些巨大的工程飛躍)。
在美國(guó)，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)以及SpaceX和Blue Origin等私營(yíng)公司已經(jīng)在開(kāi)發(fā)或發(fā)射越來(lái)越大的火箭，跨過(guò)了俄羅斯35噸的標(biāo)準(zhǔn)。中方也在試圖研制一種名為長(zhǎng)征9號(hào)的超重型火箭，近地軌道運(yùn)輸能力接近100噸。隨著如此多的大國(guó)積極追求他們的超重型火箭野心，莫斯科越來(lái)越擔(dān)心其太空計(jì)劃落后。在過(guò)去20年里，俄羅斯的太空影響力逐漸落后美國(guó)、歐洲、中方之后，需要一些東西來(lái)證明它在這場(chǎng)新的全球太空競(jìng)賽中仍然是重量級(jí)選手。
2018年1月28日，俄羅斯總統(tǒng)弗拉基米爾·普京簽署了第32號(hào)法令，批準(zhǔn)研制超重型火箭。在接下來(lái)的兩年里，俄羅斯工程師篩選了大量可能的設(shè)計(jì)。一個(gè)受歡迎的提議是重振蘇聯(lián)時(shí)代的能源號(hào)火箭，該火箭最初是為發(fā)射蘇聯(lián)航天飛機(jī)設(shè)計(jì)的，但要按原樣重啟幾乎是不可能的，需要做出重大設(shè)計(jì)改變。
能源號(hào)火箭使用齊柏林飛艇形狀的中心體，實(shí)際上是由兩個(gè)裝有低溫冷卻液氧和氫推進(jìn)劑的燃料箱串聯(lián)而成的。燃料箱為四個(gè)超級(jí)強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。俄羅斯如果選擇能源號(hào)，實(shí)際和美國(guó)實(shí)際上為其SLS超重型火箭選擇類(lèi)似，因?yàn)镾LS也選擇了當(dāng)初發(fā)射航天飛機(jī)的火箭，不過(guò)美方是固體火箭。但三十年后，選擇能源號(hào)的問(wèn)題是，它的部件太大了，無(wú)法在一個(gè)比蘇聯(lián)小得多、也沒(méi)有蘇聯(lián)富裕得多的國(guó)家運(yùn)輸。
與美國(guó)不同的是，俄羅斯堪用的海上路線，將一個(gè)超大的火箭核心級(jí)，從俄羅斯歐洲部分的火箭工廠(比如建造今天的聯(lián)盟號(hào)火箭的薩馬拉市)運(yùn)到遠(yuǎn)東的沃斯托奇尼航天港發(fā)射場(chǎng)。過(guò)去蘇聯(lián)政府的做法是使用戰(zhàn)略轟炸機(jī)改裝而成的定制貨機(jī)來(lái)運(yùn)輸，耗資巨大。但今天俄羅斯沒(méi)這個(gè)空運(yùn)能力，就只能把所有主要部件安裝到火車(chē)車(chē)廂上，然后這些車(chē)廂可能會(huì)穿過(guò)狹窄的隧道并橫跨西伯利亞的蜿蜒鐵路。
為此，俄羅斯對(duì)能源號(hào)進(jìn)行了修改，放棄使用高風(fēng)險(xiǎn)的氫燃料，而選擇效率較低但更濃縮的煤油燃料，然后將火箭助推器“分割”成七個(gè)助推器，每個(gè)助推器的發(fā)動(dòng)機(jī)都足夠小，可以安裝在火車(chē)車(chē)廂上。一個(gè)較小的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在上面級(jí)，任務(wù)是將其貨物從繞地球的初始軌道推入深空。俄羅斯將這個(gè)修改過(guò)的超重型火箭命名為“葉尼塞號(hào)”，以西伯利亞大河的名字命名。
雖然在設(shè)計(jì)如此大的火箭時(shí)，縮小火箭助推器的尺寸似乎有違直覺(jué)，但多機(jī)并聯(lián)方法確實(shí)提供了一些明顯的優(yōu)勢(shì)。每個(gè)單獨(dú)的助推器也可以用來(lái)建造中型火箭，發(fā)射規(guī)模小得多但更實(shí)用的任務(wù)，如通信衛(wèi)星。事實(shí)上，這正是俄羅斯科學(xué)家所做的，這種中型火箭命名為“額爾齊什”，這是西伯利亞的另一條河流。這種方法很像SpaceX的獵鷹重型，它由三個(gè)獵鷹9號(hào)第一級(jí)組成。
有了葉尼塞和較小的額爾齊什火箭，俄羅斯可以使用相同的工廠、機(jī)械和工人來(lái)為商業(yè)、軍事和科學(xué)任務(wù)輸送不同類(lèi)型的火箭，從而將成本分?jǐn)偟秸麄€(gè)家族。因此羅戈津本月在Twitter上自豪地說(shuō)：“俄羅斯超重型葉尼賽火箭的成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)?！卑从?jì)劃，俄方的“額爾齊什”火箭最早應(yīng)該在2023年從哈薩克斯坦拜科努爾的現(xiàn)有發(fā)射臺(tái)開(kāi)始飛行，然后葉尼賽于2028年在俄羅斯新的沃斯托奇尼航天港發(fā)射升空。
俄羅斯最新的超級(jí)火箭之路在紙面上看起來(lái)是合理的，但不幸的是，外界嚴(yán)重懷疑這種技術(shù)上可行的方案能否在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)施，更不用說(shuō)在短短八年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了。俄羅斯兌現(xiàn)重大太空承諾的歷史，相當(dāng)糟糕，因?yàn)檫@個(gè)國(guó)家一直生活在蘇聯(lián)偉大遺產(chǎn)的陰影下。俄羅斯從蘇聯(lián)繼承了大量的火箭，其資金很大程度上來(lái)自與西方的廣泛商業(yè)和科學(xué)合作。這些聯(lián)合項(xiàng)目大多是在鮑里斯·葉利欽于20世紀(jì)90年代建立的。
但到了2010年代，俄羅斯幾乎失去了在商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的地位。除了層出不窮的發(fā)射失敗之外，普京與西方的對(duì)抗(特別是他在2014年吞并克里米亞)促使歐美合作伙伴盡量減少與Roscosmos的交易，剝奪了該行業(yè)的主要收入來(lái)源。從那時(shí)起，俄羅斯航天公司將在很大程度上依賴(lài)于俄羅斯經(jīng)濟(jì)。一個(gè)尷尬的現(xiàn)實(shí)是，在過(guò)去15年，俄羅斯除了試射兩枚安加拉火箭，從未將一枚新火箭投入運(yùn)營(yíng)，大多對(duì)蘇聯(lián)時(shí)代火箭的進(jìn)行適度升級(jí)，如聯(lián)盟號(hào)和質(zhì)子火箭。
俄羅斯宇宙飛船真的能夠在建造新的生產(chǎn)工廠、新的發(fā)射基礎(chǔ)設(shè)施和跨越幾個(gè)時(shí)區(qū)的運(yùn)輸系統(tǒng)的同時(shí)，部署一枚更大的火箭嗎？雖然建造這樣一枚火箭的可能性充其量仍不確定，但它將實(shí)際發(fā)射什么也是一個(gè)更大、可能更困難的問(wèn)題。也就是說(shuō)，造這么大的火箭有什么用？俄羅斯是有能力登月，還是要發(fā)射空間站呢？即使是俄羅斯科學(xué)家在20世紀(jì)90年代構(gòu)思的無(wú)比小而簡(jiǎn)單的機(jī)器人月球探測(cè)器，仍然在裝配室里積滿(mǎn)灰塵。
2009年，克里姆林宮批準(zhǔn)開(kāi)發(fā)聯(lián)盟號(hào)火箭的替代品，該火箭本應(yīng)在2015年進(jìn)行首次試飛，并于2018年與載人飛船一起飛行，但這兩個(gè)目標(biāo)都沒(méi)有完成。現(xiàn)在俄羅斯還稱(chēng)將在2023年發(fā)射第一個(gè)被稱(chēng)為“鷹”的新載人飛船原型。近年來(lái)，俄羅斯已經(jīng)證明了它有能力為大型國(guó)家項(xiàng)目整合資源，比如花費(fèi)在索契奧運(yùn)會(huì)上的500億美元。但是錢(qián)不能買(mǎi)到一切。太空計(jì)劃不僅需要穩(wěn)定的資金，而且需要高素質(zhì)和積極的工人和工程師，廣泛的技術(shù)，測(cè)試設(shè)施和稱(chēng)職的管理。俄羅斯能夠克服一系列困難造出葉尼賽火箭嗎？2023年和2028年將會(huì)揭曉答案。
