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經(jīng)典的雙火箭設計

星座計劃的技術設計體現(xiàn)了美國在深空探索中的野心，圍繞三大核心組件展開：戰(zhàn)神火箭系列、獵戶座飛船（Orion）和月球著陸器牽牛星號。

星座計劃最大的特點，是采用了雙火箭設計，這跟阿波羅計劃單一的土星五號完全不同。這可以說是星座計劃的精華所在，但也是星座計劃破產(chǎn)的主要原因之一。

作為載人任務火箭，戰(zhàn)神 I被專門設計用于將獵戶座飛船送入地球軌道。其結構采用了一級固體燃料助推器和二級液體燃料發(fā)動機的組合。一級固體助推器改自航天飛機的推進器，具有強大的初始推力，能夠迅速提升火箭速度；而二級則采用液氧和液氫的推進系統(tǒng)，以更高的效率完成火箭的軌道入軌過程。

這種設計旨在優(yōu)化燃料使用效率，確保飛船能夠安全、穩(wěn)定地進入軌道。戰(zhàn)神 I的近地軌道（LEO）運載能力約為25噸，與中國的長征五號火箭相當，長征五號同樣具備25噸的近地軌道運載能力，但當前形態(tài)下不直接適用于載人任務。

2009年10月28日，戰(zhàn)神 I-X火箭成功發(fā)射。圖片來源：NASA

戰(zhàn)神 V超重型火箭是一個不折不扣的巨獸，性能空前強大。根據(jù)發(fā)展階段不同，性能和配置有所變化。據(jù)NASA于2008年官宣數(shù)據(jù)，高116米，總起飛重量為3704.5噸。能夠發(fā)射187.7噸到近地軌道，62.8噸到月球軌道，或71.1噸到地月轉(zhuǎn)移軌道。使命是將大量物資、設備和牽牛星號著陸器送往月球。戰(zhàn)神 V的這一近地軌道運載能力超過了阿波羅時代的土星五號（LEO約118噸），也比現(xiàn)代的SLS（約130噸）相當甚至稍強。

從某種意義上說，戰(zhàn)神 V是土星五號的傳承和延續(xù)。兩者的核心任務都是將大量載荷送入地月轉(zhuǎn)移軌道（TLI），以支持登月任務。土星五號一級采用了五臺強大的F-1液體發(fā)動機，戰(zhàn)神 V的設計則使用六臺RS-68液體發(fā)動機。RS-68原本用于聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的德爾塔4重型火箭，結構簡單成本較低。土星五號的推力全部來自液體發(fā)動機，而戰(zhàn)神 V則增加了兩個固體火箭助推器（SRB），類似于航天飛機的設計。這種組合讓戰(zhàn)神 V具備更強的推力，能夠在初始上升階段提供更高的速度，使得其在推力和燃料效率之間獲得平衡。

從理論上來說，戰(zhàn)神 V完全有能力像土星五號一樣，一次性地把指令艙、服務艙和登月艙打包，一同送入地月轉(zhuǎn)移軌道。換而言之，可以不需要開發(fā)建造戰(zhàn)神I火箭。

客觀評價，美國星座計劃搞雙火箭載人登月，是有長遠考慮的。土星五號是完全的登月專用火箭，是典型的美國面子工程，強大就是勝利，沒有任何性價比可言。美國星座計劃希望充分考慮近地任務和深空任務的性價比，在這一點還是有很大的進步性和建設性。

沒有載人登月好看，但比載人登月更重要的是載人進入近地軌道，比如建造和運營國際空間站。這是個長效達到幾十年的工程，實用價值遠比載人登月更高。戰(zhàn)神 I是火箭中的萬金油，執(zhí)行近地軌道任務，成本更低，適用性更廣泛。

注意戰(zhàn)神 V增加了兩個固體火箭助推器

通過雙火箭設計，NASA可以在不同任務需求之間靈活調(diào)配資源，而不必依賴單一的大型火箭。單獨建造戰(zhàn)神 I火箭專門運載獵戶座飛船，確保了載人任務的專用設計，有助于提高任務安全性。例如，戰(zhàn)神 I具備特別設計的固體助推器和液氧液氫二級系統(tǒng)，支持緊急逃逸程序，以便在發(fā)射過程中的突發(fā)情況下保護宇航員。而土星五號這種大型火箭無法在運載指令艙、服務艙和登月艙時提供單獨的載人安全設計。

在星座計劃初期，預算和技術資源受到限制。相比單一的巨型火箭系統(tǒng)，分開設計可以更有效地分攤開發(fā)成本，同時利用已有的固體助推器技術。戰(zhàn)神 I的固體火箭助推器源自航天飛機技術，適合近地軌道發(fā)射，而戰(zhàn)神 V則結合液體和固體助推器技術，以支持更重的貨物運載。這樣分步開發(fā)可以分攤開發(fā)成本，逐步過渡到重型任務需求。

星座計劃的長期目標是支持火星任務，且不僅限于單次月球任務。設計獨立的重型運載火箭戰(zhàn)神 V用于未來的深空任務，為重型載荷的靈活部署和遠程探測奠定了基礎。同時，戰(zhàn)神 V具備更強的運載能力，能夠支持多次任務所需的貨物運輸，如深空探測設備或未來月球基地建設設備，這一點對于長期探索具有戰(zhàn)略意義。

這張圖片清晰地展示了星座計劃載人登月任務全流程，需要進行太空對接。圖片來源：NASA