五十一年多前，一枚火箭自卡納維爾角升空，載著三名太空人與一輛太空車。經過三天航程抵達月球後，其中兩人擠進一架細瘦的登陸器，短暫下降到月表，在那裡又待了三天，採集岩石、開著太空車甩尾。接著他們爬回登陸器，與留在軌道上的同伴會合，啟程返回地球。他們的太空艙於 1972 年 12 月 19 日濺落在南太平洋。這趟任務就是阿波羅 17 號，也是人類最後一次離開低地球軌道遠征。

如果相信 NASA 的說法，美國人將在 2026 年底再次踏上月球。這項預定任務名為阿提米絲 3 號，其登月段看起來很像少了太空車的阿波羅 17 號。兩名太空人將登陸月球、採集岩石、自拍，然後在著陸約一週後與在軌道上等待的同伴會合返回地球。

但阿波羅 17 號只靠一枚火箭就升空，花費 33 億美元（以 2023 年幣值計），首次阿提米絲登陸卻需要十二到二十次重型火箭發射，花費高到 NASA 拒絕公布數字（一位熟悉 NASA 預算的資深人士估計為 70 至 100 億美元）^[1]。這次任務的一次性登陸器將是有史以來飛行過最重的太空載具，然而其科學收穫——一小箱岩石——卻比阿波羅 17 號帶回的還少。而整個計畫能否成真，還得仰賴那些尚未發明出來的技術，在接下來十八個月內變得可靠又實用。

你不需要是火箭科學家也會想問，到底是怎麼回事？既然我們能把人送上月球，為什麼不能照樣再做一次？月球自 1960 年代以來毫無改變，而我們當年用來登月的所有技術都已突飛猛進。NASA 在太空時代之初只花了八年就從零開始實現登月。但如今，在太空總署宣布重返月球二十年、燒掉 930 億美元之後，目標看起來卻依然遙不可及^[2]。

關於阿提米絲的文章常常會交代這個計畫錯綜複雜的來龍去脈。但我想談的是阿提米絲作為一個技術設計，因為實在有太多值得細細品味之處。NASA 向來不乏複雜的任務架構，但阿提米絲已經超越複雜，到了根本毫無章法的地步。拼圖的每一塊似乎都來自不同的盒子。計畫的一半需要突破性技術，好讓另一半變得多餘。NASA 花了二十年打造的火箭與太空船甚至根本飛不到月球。而不知為何，裡面還硬是塞進了一座新的太空站。

過去不管 NASA 搞出什麼奇怪的計畫，我們至少知道他們做得出硬體。但阿提米絲讓人開始質疑這個機構作為工程組織的能力。自 1960 年代初期以來，美國太空總署是否還有能力把太空人送上月球，第一次變得不再確定。

關於阿波羅的一點說明

在這篇文章中我大量拿阿波羅計畫來做比較。這不是因為我認為其他任務架構比較差，而是因為那個計畫早期的成功提供了一個非常有用的基準。在太空時代之初，美國太空人用極為陽春的技術，在七次嘗試中六次成功登陸月球。登月是 NASA 最偉大的成就，也應該成為現代任務、現代硬體理應達到的下限。

阿提米絲的支持者堅稱該計畫不只是阿波羅 2.0。但正如我們將看到的，阿提米絲連阿波羅 1.0 都比不上。它更貴、做得更少、飛得更少，還讓組員暴露在阿波羅時代那些眼神堅毅的飛彈專家認為無法接受的風險之中。這就好像福特在 2024 年推出一款新車，結果比 T 型車更慢、更容易出事、還貴上十倍。

當一個新世代的登月計畫連三個世代前訂下的成本、性能或安全標準都達不到，就代表某個環節出了嚴重問題。

一、火箭

阿提米絲的瑰寶是一枚巨大的橘色火箭，名字平淡無味，叫做太空發射系統（SLS）。SLS 看起來就像有人開始組一架太空梭，卻沒把軌道器的樂高拼完。眼前是熟悉的橘色燃料箱、一對巨大的白色固態火箭助推器，但火箭往上就草草收尾成一疊 1960 年代風格的錐體與圓筒。

最好把 SLS 想成一個梳著鯔魚頭的禿頭男子：底下煙火燦爛，是為了轉移你對上方窘況的注意力。以火箭來說，那些煙火就是推力比農神五號還強的第一節，強到加力後的核心節幾乎能把自己送入軌道。但在這頭怪獸頂端，卻坐著一節貧弱到連名字（過渡低溫推進節，ICPS）都像是在道歉的第二節。SLS 咆哮著在一道火柱中升空八分鐘。然後，就像瓶塞砰地彈開，小小的 ICPS 冒出一縷微弱火焰，飄飄然朝月球方向漂去。

靠著這種設計，SLS 的設計者創下太空飛行史上的第一：造出一枚同時比農神五號更強、卻又更沒用的火箭。當年那座 1960 年代的巨人能把 49 公噸送往月球，SLS 卻只能送 27 公噸——少到連用阿波羅式的架構登陸都不夠，甚至不夠把一組人在沒有登陸器的情況下送入環月軌道。SLS 唯一能做的，就是把獵戶座太空船甩向月球繞一圈再回來，這項任務將以阿提米絲 2 號的名義飛行。

NASA 想用「探測上節」（Exploration Upper Stage）來取代 ICPS（該計畫因故延宕，其中之一是發射台就超支了近十億美元近十億美元的發射台超支）。但即便升級後，SLS 的推力仍不及農神五號。不知為何，NASA 四十年來打造的第一枚重型火箭，竟被設計成無法執行那套簡單、經過驗證的阿波羅任務架構。

當然，多的是火箭即便沒有農神五號那麼強，仍能在職涯中大放異彩。如果 SLS 火箭在密休德組裝廠像木柴那樣堆得滿坑滿谷，或是 NASA 願意讓太空人搭商業火箭，那麼把阿提米絲任務拆成多次發射不過是小事一樁。

但 NASA 堅持太空人必須搭 SLS。而 SLS 是一枚「限量手工」火箭，由一群喜歡在塞車前準時下班的工人精雕細琢而成。這枚火箭每兩年只能發射一次，每次花費約四十億美元^[3]——大約是把等重的美鈔點火燒掉的兩倍價錢^[4]。

早期，SLS 設計者做了一個災難性的決定：重用太空梭硬體，這就像為了省做煎蛋的錢而拿法貝熱彩蛋來敲。SLS 的核心節回收了太空梭主引擎，那些曾飛過多次任務的老兵被召回來執行最後一趟任務。為 SLS 整修一具這樣的引擎就要花 NASA 四千萬美元，比 SpaceX 在其超重型助推器上 33 具引擎的總花費還多^[5]。而儘管太空梭引擎本來設計為完全可重複使用（這也是它們如此昂貴的主因），每次 SLS 發射卻要丟掉四具。一旦把廢料場翻遍，NASA 就得付錢請 Aerojet Rocketdyne 重啟這款經典引擎的生產線，單價高達 1.45 億美元^[6]。

固態火箭助推器的情況也好不到哪去，那是 SLS 重用的另一項太空梭硬體。當初為了挽救太空梭預算而引進的權宜之計，如今卻像藤壺一樣 bám 在每一款新的 NASA 載具設計上。毫不意外，把一堆太空梭時代留下的笨重鋼殼拿來改裝，根本沒省到錢。現在每一具 SLS 助推器預估要價 2.66 億美元，大約是獵鷹重型火箭一次發射費用的兩倍^[7]。光是把助推器內襯的石綿換成更環保的材料，一項原本編列 440 萬美元的工程，現在已讓 NASA 花掉二億五千萬美元。而等到剩下庫存用完、再飛七次之後，SLS 就得全新設計一款助推器，開啟浪費的新沃土。

SLS 的花費已經高到民間企業現在開發、測試並發射一整個火箭「計畫」的費用，還比 NASA 花在一具引擎上的錢少^[8]。飛 SLS 就像擁有一輛古董車——所有零件都是手工打造、零件貴得嚇人，而當你好不容易把它開出修車廠，卻發現不斷被更年輕的對手超車。

但 SLS 對 NASA 的代價不僅是金錢。正當太空產業即將進入前所未有的創新期，該局卻把自己綁在一枚過時、拼裝的火箭上。當其他太空計畫得以盡情嘗試可重複使用節、奇特合金等技術時，NASA 卻得在未來數年把大批優秀人力浪費在一款死路設計上。

SLS 計畫緩慢的步調也影響安全。早在太空梭時代，NASA 主管就曾主張，一年需要三到四次發射，才能讓人員保持足夠熟練度以安全地製造與發射載具。每兩年手工打造一枚火箭的精品模式，意味著每次發射都得重新學習流程與程序。

這也讓阿提米絲沒有試飛的餘裕。整個計畫直接假定成功，把所有重要的「第一次」都讓太空人親自上場。當出現像阿提米絲 1 號那樣大範圍隔熱罩剝落、幾近燒穿的非預期故障時^[9]，NASA 根本沒有辦法在不讓計畫延宕數年的情況下測試修正方案。於是他們只能用間接手段來說服自己新設計可以安全飛行，這種過程極易滋生錯誤與自我欺騙。

二、太空艙

搭載在 SLS 頂端的太空艙獵戶座，是阿波羅指揮艙的寬鬆版重塑，適合如今體型更大的太空人。它擁有現代電腦、比 1960 年代設計多出一半的空間，以及一些當年阿波羅先驅會很羨慕的小確幸（例如不必在袋子裡大便）。

這艘太空艙的正式名稱是獵戶座多用途載人載具，但 NASA 花了二十年仍難以為獵戶座找到哪怕一個用途。二十年來這艘太空船大多待在地面，每年燒掉 12 億美元預算。2014 年，第一艘獵戶座執行了一次短暫試飛。八年後，獵戶座再度升空，在阿提米絲 1 號任務中載著一組儀器假人繞月一圈。到了 2025 年，這艘（屆時已成年、可以合法喝酒的）太空艙才預定在阿提米絲 2 號載上真人。

獵戶座升空時會掛著一個名為歐洲服務模組（ESM）的百寶籃。ESM 為獵戶座提供太陽能板、呼吸氣體、電池，以及一具作為太空艙主要推進手段的小火箭。但由於 ESM 從未被設計用來飛向月球，它攜帶的推進劑非常少——少到根本不足以讓這個笨重的太空艙進出繞月軌道^[10]。

而且獵戶座真的很重。原本設計要載六名太空人，後來乘員需求縮減為四人時，太空艙卻從未跟著縮小。就像空巢期的廂型車，獵戶座如今拖著一堆根本用不到的質量與體積。即便把阿波羅時代的航電換掉所省下的重量都算進去，太空艙的重量仍幾乎是阿波羅指揮艙的兩倍。

這些額外質量在整個阿提米絲設計中產生連鎖效應。由於大太空艙需要大逃生火箭，SLS 必須把獵戶座那套重達七噸的發射逃生系統——完全的死重——幾乎一路扛到軌道。而為了加固太空艙，讓逃生系統不會把太空人震成漿，又得讓它更重，進而對降落傘與隔熱罩提出更高要求，如此循環不已。

阿波羅指揮與服務艙（左）與獵戶座＋歐洲服務模組（右）的大小比較

特別令人沮喪的是，獵戶座加上 ESM 的總質量與阿波羅指揮與服務艙幾乎相同，而後者進出月球軌道毫無問題。差別全在比例上。阿波羅像一輛跑車，小小的乘員艙配上一具超大引擎；獵戶座則是太空船界的 Dodge Journey——一輛臃腫、動力不足的六人座，向全世界宣告你根本不會管錢。

三、軌道

火箭與太空船都到不了月球這件事，為 NASA 的登月計畫帶來難題。於是，就像年邁歌手把老歌移調到比較好唱的調性，該局努力為自家硬體找一個「近月」目的地。

他們的解方是一門有點玄妙的天體力學，叫做近直線暈軌道（NRHO）。處在這個軌道上的太空船每 6.5 天繞月一圈，最近時距離月球北極約 1,000 公里，最遠時則漂到約 70,000 公里外（約地月距離的五分之一）。從地球前往 NRHO 所需的能量，遠比進入一個真正有用的繞月軌道少，剛好落在 SLS 與獵戶座搆得著的範圍內^[11]。

聽 NASA 講起來，NRHO 好處多到讓人納悶我們為何還待在地球上。軌道上的太空船永遠看得見地球、也不會經過地球陰影。軌道相對穩定，太空船只需用離子推進器就能在那裡滯留數月。而深太空環境正是練習前往火星的完美場所。

但 NRHO 對登月來說糟透了。這個軌道就像那種把你丟在荒郊野外的歐洲廉航機場，還得再花大錢搭計程車。在阿提米絲中，這輛計程車就是另一艘太空船——登月器——它會在獵戶座抵達前一兩個月無人發射，先行在 NRHO 等候。

一旦這兩艘太空船對接，兩名太空人就會從獵戶座爬進登陸器，展開長達一天的月表下降。留在 NRHO 的另外兩人則玩著橋牌、默默吸收輻射。

阿波羅登陸同樣把組員分在登陸器與軌道艙兩邊。但那些任務把指揮艙留在低月軌道，每兩小時就會飛越著陸點一次。這種軌道器與登陸器的近距離對安全有巨大意義。無論在月表任務的哪個時間點，月面上的太空人都能跳上上升火箭、按下紅色大按鈕，當天就回去跟指揮艙駕駛員一起喝唐果珍了。短週期軌道也讓全體組員每天有十幾次直接返回地球的機會^[12]。

待在 NRHO 則讓中斷任務的情境困難得多。視任務時機而定，受困的登陸器可能需要三天以上才能追上在軌的獵戶座。最糟的情況下，組員在發出中止指令後還可能被困在月表數小時，只能等待獵戶座繞到軌道上較有利的位置。而即便大家都回到獵戶座，可能還要再等上數日才能啟程返航。這些漫長且不確定的中止時間大幅增加了組員風險，使得許多在阿波羅時代可存活的情境（例如阿波羅 13 號！）在阿提米絲上都可能致命^[13]。

中止問題只是 NRHO 讓任務變慢的一個例子。NASA 喜歡吹噓獵戶座能在太空中待得比阿波羅久得多，但這就像在銀行把你的車拖走後，還誇口自己體能處於巔峰。這是對糟糕人生抉擇的一種詭異樂觀詮釋。獵戶座之所以需要那麼長的續航力，是因為從地球到 NRHO 的轉移時間很長，組員還得在 NRHO 額外空等軌道對齊。以阿提米絲 3 號為例，轉移時間就長達 24 天，相較之下阿波羅 11 號只有 6 天。

NRHO 甚至決定了太空人在月表能待多久——月表停留時間必須是 6.5 天軌道週期的倍數。這種缺乏彈性的限制意味著即便只是阿提米絲 3 號這種插旗留腳印的早期任務，也至少得在月球上待滿一週，這為首次登陸增添了可觀的風險^[14]。

在太空飛行中，簡潔就是安全。沒有什麼比縮短在太空中的空檔時間更能保護太空人免於太陽風暴、機械故障與其他意外。而且安全的架構應該允許在任務的任何時刻快速返回地球。毫無疑問，首批阿提米絲任務的太空人若能讓獵戶座待在低月軌道會安全得多。選擇以 NRHO 作為集結點，正是 NASA 讓硬體缺陷來決定任務風險的絕佳範例——整個登月計畫被設計反了。

Gateway 的早期示意圖。請注意，標示為「人類登陸系統」的部分現在已遠比太空站本身還大。

四、Gateway

我想我們終究得談談 Gateway。Gateway 是一座 NASA 想在 NRHO 上建造的小型模組化太空站。自 2012 年之前，它就陰魂不散地出現在各項任務中。

在阿提米絲早期，NASA 把 Gateway 描述成一種天上的卡車休息站，是登陸器停泊、組員在前往月球途中喝杯咖啡的安全之所。但當 Gateway 顯然趕不上阿提米絲 3 號時，NASA 重新評估，認為兩艘太空船在 NRHO 會合，跟三艘會合一樣容易，於是准許首次登月在沒有太空站的情況下進行。

儘管已公開承認 Gateway 並非必要，建造這座太空站仍是阿提米絲計畫的核心工作。首次登陸之後的三次任務，主要都是為了組裝 Gateway。事實上，阿提米絲 4 號的初期規劃甚至完全略過登月，彷彿登月是軌道上真正工作的累贅。

這情況相當離奇。就像你請人來翻修廚房，結果工人在你家車道上開始造船。當然，那艘船給工人一個休息的地方、讓他們練習棘手的管線與裝潢工法，也是存放工具的安全處所。但所有這些理由都無法讓人滿意。你還是想知道造船跟修廚房到底有什麼關係，又為何帳單要你來付。

NASA 一直難以為 Gateway 提出技術上的理由。這個太空站為阿提米絲增加了成本與複雜度，而該計畫原本就不缺這兩樣。要求前往月球的太空人非得在 Gateway 停留，也讓任務更冒險（增加對接操作）、並課以沉重的推進劑稅。航太工程師兼評論家 Robert Zubrin 曾貼切地稱這座太空站為太空中的收費站。

就連 Gateway 的辯護者也難以大力吹捧這座太空站。常見的說法是，Gateway 或許沒有哪一項特別出色，但用途廣泛。然而這正是搞出 SLS 與獵戶座的那套思維——兩種載具都是在沒人知道要拿來做什麼之前就先設計出來。事實是，人類太空飛行中根本不存在萬用設計。你最多只能造出一艘樣樣都不行的太空船。

但若要尋找技術理由，就誤解了 Gateway 的目的。這座太空站的建造不是為了在嚴苛的太空環境中庇護太空人，而是為了在國會嚴苛的政治環境中庇護阿提米絲。NASA 需要 Gateway 來度過 2030 年代不確定的政治局勢。若沒有太空站，阿提米絲就只是一連串相隔甚久、每次數十億美元的登月，宛如在管理與預算局面前揮舞紅布。Gateway 透過引進國際夥伴、讓每一方都貢獻昂貴硬體來為阿提米絲穿上盔甲。正如 NASA 在建造國際太空站時學到的，這種沉沒成本加上國際牽制的組合，是對抗計畫被砍的強大護身符。

Gateway 也解決了 NASA 的其他一些問題。它給了 SLS 一個可飛的目的地、刺激民間產業（把公帑發給為 Gateway 供貨的廠商）、為太空人隊伍創造工作，並確保在國際太空站於 2030 年代某個時候無法居住後，人類太空飛行得以延續^[15]。

如果你不把人類太空飛行本身視為目的，最後一點聽起來或許奇怪。但 NASA 是一個信仰型組織，堅信納稅人應該永遠讓一兩個美國人留在軌道上。這有點像國家海洋暨大氣總署堅持不管代價或價值，都要在海底放滿載著水手的深海潛艇，並扼殺任何可能威脅「持續有人深海駐留」的計畫。信仰是無法爭辯的。

從官僚的角度看，Gateway 是 NASA 重返 2000 年代初期黃金年代的門票，當時太空站與太空梭形成不可分割的整體，兩個計畫互為存在理由。用 Gateway 與 SLS／獵戶座重現這種動態，將意味著直到 2050 年代都能擁有可預期的預算與計畫穩定性。

但阿提米絲原本是要帶我們回到另一個黃金年代——阿波羅的黃金年代。因此計畫中在建造 Gateway 與在月表做些有趣事情之間，存在著未解的張力。阿提米絲任務之間相隔兩年或更久，勢必讓月表棲地或加壓探測車這類雄心勃勃的計畫被推遲到 2040 年代。但那些計畫同樣是通往火星的關鍵路徑，而 NASA 仍堅稱我們要在 2030 年代末前往火星。處境相當尷尬。

所以這就是 Gateway 的故事——無人喜愛、難以根除，而且正如我們將看到的，很可能成為阿提米絲計畫唯一的遺產。

五、登陸器

登月器是阿提米絲在技術上最有野心的部分。SLS、獵戶座與 Gateway 大多是 NASA 歷年精選的集錦，登陸器則需要足以革新太空旅行的突破性技術。

當然，你不能就叫它登陸器。在阿提米絲術語中，這艘太空船是人類登陸系統（HLS）。NASA 已將其設計委託給兩家民間公司：藍源（Blue Origin）與 SpaceX。SpaceX 負責在阿提米絲 3 號與 4 號把太空人送上月球，藍源則負責阿提米絲 5 號（暫定 2030 年）。之後，該局將對後續任務進行競標。

SpaceX 的 HLS 設計以其實驗性的星艦（Starship）太空船為基礎，那是一枚像 1950 年代科幻小說那樣用尾巴起降的巨大火箭。這個設計有一種「國王的新衣」氣息。一方面，它是 SpaceX 天才工程師的結晶，也通過了 NASA 的技術審查。另一方面，這個登陸器似乎刻意為自己製造問題，再用科技去解決。

SpaceX 人類登陸系統的早期想像圖，旁邊加上阿波羅登月艙作為比例尺。

先講最明顯的，HLS 看起來比最後兩艘登上月球、結果翻倒翻倒的太空船更容易翻覆。它是一座十五層樓高的塔，必須用屁股著陸，在照明極差、遍布未知成分碎石的地面上，距離地球超過一光秒遠。組員被高高懸在月表上方，得靠一座可折疊的太空電梯（不是那種很酷的）才能下去。然而最終，這個一次性登陸器能攜帶的有效酬載（無論上行或下行）卻比阿波羅 17 號上那個小小的登月艙還少。用星艦把兩名太空人送上月球，就像用航空母艦送披薩。

好笑的是，SpaceX 設計的龐大體型反而讓它幾乎沒有空間載貨。這艘太空船抵達月球時載著約 200 噸低溫推進劑^[16]，而就像胖子要從扶手椅中起身，它需要每一滴能量才能把自己笨重的身軀再次送離月表。更雪上加霜的是，所有這些低溫推進劑還得在陽光直射下熬上整整一週。

其他比較保守的登陸器設計會用可拋棄的下降節來降低推進劑需求。這種配置也能讓上升火箭免受著陸時揚起的高速碎屑噴擊。但 HLS 是一體式火箭；同一具在下降途中被沙礫噴得遍體鱗傷的引擎，一週後必須毫無差錯地再次點火。

鑑於此，NASA 與 SpaceX 的合約竟未要求對方證明能夠自月表起飛，這點相當驚人。SpaceX 要滿足 NASA 要求，唯一要做的就是讓 HLS 原型在月球上著陸。至於上升的問題，顯然就留到實際任務時，再跟組員一起揭曉 HLS 是否能再次起飛^[17]。

這種設計上的無畏是星艦 HLS 的一貫模式。其他登陸器在設計階段就避開的問題，它選擇用工程來解決。而 SpaceX 會這樣做，某種程度上可以理解。星艦本來就是要飛向火星的，那是比把兩個人送上月球更大的挑戰。如果基本的星艦設計連登月都應付不了，整套火星計畫就會受到質疑。SpaceX 執意要讓星艦可行，這跟打造最佳登月器是兩回事。

比較不明顯的是，為何 NASA 會在首次登月最危險的階段容忍這麼多複雜性。為何要讓一枚像大樓一樣、活動零件眾多的火箭去登陸？很難看著 HLS 的設計，不讓人想起過往那些時刻：一屋子聰明的 NASA 人員說服自己承擔重大風險，因為否則就根本飛不成。

把 HLS 的做法拿來跟阿波羅的設計哲學對照，很有啟發性。那個計畫的工程師是被恐懼驅動的；沒人想犯下讓太空人滯留月球的錯誤。他們用來降低風險的武器就是簡單。登月艙是一個站得很寬的小金屬盒，重心壓得很低，太空人只需爬下短短的梯子。登月艙的下半部是下降節，完整包覆著上升火箭（這個設計在阿波羅 15 號時證明了價值，當時其中一具下降引擎被岩石砸凹）。而那具上升火箭——登陸器中最重要的硬體——則是刻意做得極度原始的「穴居人設計」，原始到幾乎找不到故障的方法。

在阿提米絲中，情況正好相反：任務階段越危險，硬體就越複雜。很難看著這一堆月球機械還能感到安心，尤其當 NASA 自家的航太安全諮詢小組估計，僅僅是獵戶座／SLS 那一段登月任務（還不包括任何與 HLS 有關的部分）就已經有七十五分之一的機率會讓組員喪命。

六、在軌加油

既然 NASA 最大的火箭連把獵戶座送入遙遠的月球軌道都很吃力，而 HLS 的重量又是獵戶座的五十倍，好奇的讀者或許會想，這個無人登陸器究竟要怎麼上去？

NASA 的答案非常明快：「不關我們的事」。他們付給藍源與 SpaceX 大筆經費，讓他們自行解決。而務實地說，要把如此龐大的太空船送入 NRHO，唯一的辦法就是先在低地球軌道為它加油。

就像許多太空技術，在軌加油聽起來簡單、從未嘗試過，也無法在地球上充分模擬^[18]。問題的核心在於，微重力下液體與氣體會混成一團三維亂象，連量測燃料箱裡有多少推進劑都變得困難。更棘手的是，星艦使用的是低溫推進劑，其沸點比必須流經的管路溫度低約一百多度。想像一下一邊從懸崖墜落，一邊試圖把保溫瓶裡的水倒進燒得發紅的煎鍋，就能體會其中的難度。

要讓加油可行，SpaceX 首先必須展示火箭間的推進劑轉移作為概念驗證，然後讓整個過程在數百噸的規模上可靠且有效率地運作。（這是兩個截然不同的挑戰。）一旦他們能例行性地把液態氧與甲烷從星艦 A 搬到星艦 B，就準備好搭建發射 HLS 所需的基礎設施。

把 HLS 送上月球的計畫大致如下：登陸日期前幾個月，SpaceX 將發射一枚特別改裝成推進劑儲存槽的星艦。接著他們會一枚接一枚地發射星艦來把它加滿。每艘星艦抵達低地球軌道時都會有些殘餘推進劑；它需要與儲存槽火箭對接，並把這些剩餘燃料轉移過去。一旦儲存槽加滿，SpaceX 就會發射 HLS，讓它在儲存槽火箭那裡加滿燃料，再將其送往 NRHO、在獵戶座之前就位。當獵戶座抵達時，HLS 希望還剩下足夠的推進劑，能載著太空人完成一次從 NRHO 到月表來回的航程。

要讓這個計畫奏效，還得解決第二個工程難題：如何在太空中讓低溫推進劑保持低溫。低地球軌道是個悶熱的地方，若無特殊措施，星艦使用的低溫推進劑很快就會蒸發散逸到太空中。這個問題在深太空中很容易解決（用遮陽罩），但在低地球軌道卻變得棘手，因為有顆溫暖的岩石占據了三分之一的天空。（蒸發也是 HLS 在月球上的大問題。）

目前還不清楚要發射幾次星艦才能為 HLS 加滿油。Elon Musk 曾說四次或許就夠；NASA 月球到火星計畫的助理副署長 Lakiesha Hawkins 則說數字是「十幾次」。上週，SpaceX 的 Kathy Lueders 給出的數字是十五次。

真正的數字仍是未知，將取決於四個因素：

1. 星艦能把多少推進劑送到低地球軌道。
2. 其中有多少比例能真正被抽出來使用。
3. 低溫推進劑從軌道儲存槽蒸發的速度有多快。
4. SpaceX 能多快發射星艦。

SpaceX 大概知道（1）的答案，只是不說。（2）與（3）的數據則得等到 2025 年的飛行測試。而（4）顯然牽動甚大，也就是所謂的發射節奏。

重型火箭發射節奏的紀錄保持者是太空梭，在挑戰者號失事前的那個曆年飛了九次。第二名是農神五號，在 1969 年長達四個半月的期間發射了三次。第三名是獵鷹重型，自 2022 年 11 月起的 13 個月內飛了六次。

要讓加油計畫可行，星艦必須以十倍的幅度打破這項紀錄，大約每六天就從多個發射場發射一次^[19]。只要沒有損壞發射台，加油計畫還能容忍幾次發射失敗。

沒有哪家公司比 SpaceX 更有準備迎接這項挑戰。他們的獵鷹 9 號已在可靠性與發射節奏上打破紀錄，現在大約每三天發射一次。但 SpaceX 花了十年才從首次獵鷹 9 號入軌飛行進步到每週發射的節奏，而星艦比獵鷹 9 號巨大、複雜得多^[20]。

從官方時程往回推，就能體會 SpaceX 面臨的時間壓力。要趕上官方的阿提米絲著陸日期，SpaceX 必須在 2026 年初讓無人的 HLS 原型登陸月球。這意味著為軌道儲存槽加油的油輪飛行得在 2025 年底就開始。這留給該公司發明在軌加油、讓它在規模上可行、提升效率、處理蒸發、讓星艦可靠發射、開始回收助推節^[21]、增設發射設施、達到每週發射的節奏，同時還要設計與測試 HLS 所需的所有其他系統，時間並不多。

別以為我只挑 SpaceX 的毛病，藍源那套預定 2029 年的登陸器開發時程甚至更天馬行空。那個設計需要在月球軌道上於太空船之間泵送數噸液態氫，難度或許比 SpaceX 嘗試的還要高一個數量級。液態氫體積龐大、沸點接近絕對零度，又以無孔不入的滲漏能力惡名昭彰（太空梭計畫即便飛行一百多次，仍無法在地面上搞定氫洩漏）。而藍源要用來測試所有這些技術的火箭，至今從未離開過地面。

結果就是，NASA 在自己與月球之間，放進了一對得在最後關頭才有機會突破的技術開發計畫。特別引人注目的是 HLS 設計的雄心與 SLS／獵戶座極端保守、龜速前進之間的對比。同一個組織花了 23 年、200 億美元打造出全世界最平淡無奇的太空船，卻要求 SpaceX 在簽下最初的 HLS 合約後四年內讓星艦遮天蔽日。對 SpaceX 粉絲而言或許令人熱血沸騰，但對一個早在數十年前就知道登月需要登陸器的國家太空機構來說，這是相當不嚴肅的行為。

總之，所有人都心知肚明 2026 年不可能登月。NASA 遲早得像在 2021 年、2023 年與今年年初那樣正式推遲時程。如果這種加速延宕的模式持續下去，到了年底我們或許會進入一種持續延期的狀態——一種排程奇異點，阿提米絲 3 號的著陸日期平滑且持續地向未來退去。

否則，很難想像在 2030 年之前能看到載人登月——如果阿提米絲計畫還能撐那麼久的話。

七、結論

我要強調，NASA 在技術上大膽下注本身並沒有錯。恰恰相反，大膽的 HLS 合約或許是阿提米絲最健康的部分。NASA 內有遠見的人辨識出一種未來感十足的新能源（太空富豪的自尊），並找到以固定價格加以利用的方法。如果 SpaceX 或藍源想出辦法讓低溫在軌加油變得可行，那將是太空探索的一大步，正是 NASA 應該鼓勵的事。而如果技術最終行不通，我們付出的代價也大多是 Musk 與 Bezos 的錢。

阿提米絲真正的問題在於，它沒有想清楚自身成功會帶來什麼後果。一套可運作的在軌加油基礎設施會讓 SLS 與獵戶座變得多餘。與其每兩年等一枚 40 億美元的火箭，組員與貨物每週都能搭便宜的商業火箭升空，在前往月球途中於低地球軌道加油。同樣的邏輯也適用於 Gateway。既然能在地球上把太空站組好一次發射，為何還要像動物那樣在月球軌道上用一節節管道把太空站拼起來？更乾脆的辦法，就是在最近的一艘星艦側面噴上「GATEWAY」字樣，把它送到 NRHO，為 NASA 及其國際夥伴省下數十億美元。擁有一座可運作的低地球軌道加油站，會徹底改變可能性的邊界，而阿提米絲的 SLS／獵戶座那一端似乎完全沒意識到這點。

反過來說，如果 SpaceX 與藍源無法讓低溫加油可行，NASA 就沒有登月的備案。整個阿提米絲計畫能做的就只剩下組裝 Gateway。向納稅人承諾登月、最後卻只交出國際太空站二代，並不能傳達國家偉大的訊息，也不太可能讓國會對前往火星感到興奮。人們拿 1960 年代美國的活力與如今的 whatever 來做令人難堪的比較，幾乎會自動浮現。

NASA 現在的作為，就像一個上班族把一半薪水拿去買樂透、另一半放進退休基金。如果樂透中了，那退休基金其實根本沒必要。但若沒中樂透，退休帳戶裡的錢又根本不夠退休。這兩種策略放在一起毫無道理。

有一派太空飛行的「務實主義者」承認這一切，卻要我們看大局。他們說，我們永遠不會有完美的太空計畫，重要的是持續前進。而阿提米絲是多年來第一個撐過總統交接、且有機會讓我們再次離開低地球軌道的計畫。只要阿提米絲仍有經費、星艦也快速進展，總有一天我們會看到美國太空人重返月球。

但這種論點有兩個缺陷。第一，它助長了 NASA 內部的失能循環，正迅速讓我們哪裡都去不了。對人類太空飛行採取與 NASA 科學任務不同的標準，已經對太空探索造成災難。在科學任務那邊會讓人丟掉飯碗的無能、圖利與管理不當，在人類太空飛行這邊不僅被容忍，還獲得獎賞。在讓該局打造四十年來的第三個白象計畫之前，值得想想我們花掉一半探索預算究竟換來了什麼。

「務實」路線更嚴重、第二個缺陷，在於它助長了一種制度性的欺瞞文化，而這對一個工程組織而言終將致命。我們已經走到 NASA 對自己、對大眾謊話連篇的地步。它在時程與能力上說謊，在人類太空飛行計畫的成本與效益上說謊。最重要的是，它在風險上說謊。羅傑斯報告與哥倫比亞號事故調查委員會所指出的所有組織病徵——團體迷思、管理膨脹、為達成不可能期限而產生的巨大壓力，以及為了讓不安全硬體照飛而編造工程理由的意願——在阿提米絲中全都健在。

難道我們真的得再等一次悲劇、再等一份製作精美的總統委員會報告，才肯承認阿提米絲已經壞掉了嗎？

註釋

[1] 若沒有 NASA 的幫忙，很難在不對包含與排除項目做出某種武斷決定的情況下，為一次任務算出明確金額。70 至 100 億美元的估計來自一位布希時代的管理與預算局官員在 NASA Spaceflight 論壇上的留言

而那 72 億美元還假設阿提米絲三號能準時。如果根據 2024 財年預算請求，阿提米絲二號與三號之間每多一年，阿提米絲三號的共同探索費用就會再增加 35 至 40 億美元。如果阿提米絲三號在 2027 年發射，總額將是 108 億美元。如果是 2028 年，則是 143 億美元。

換句話說，在阿提米絲二號與三號的發射日期不斷延後的情況下，很難拆算出實際成本。

NASA 自己的監察長估計，僅 SLS／獵戶座那一段登月就要 41 億美元。

[2] 美國首次次軌道飛行友誼 7 號於 1961 年 5 月 15 日發射。阿姆斯壯與艾德林在八年又兩個月後的 1969 年 7 月 21 日登陸月球。布希總統在 2004 年 1 月的演說中宣布重返月球的目標，將首次著陸的目標日期訂為「最早 2015 年」，最晚不超過 2020 年。

[3] NASA 拒絕追蹤 SLS 每次發射的單價，所以很容易陷入口水戰。由於 SLS 最主要的成本驅動因素是投入該計畫的龐大人力——大約是 SpaceX 人數的兩到三倍——每次發射的成本很大程度上取決於發射頻率。若假設一年發射一次（官方說法），火箭每次約 21 億美元。若像我認為的每兩年一次才算樂觀，成本就會攀升到 40 至 50 億美元區間。

[4] SLS 加滿燃料重達 2,600 公噸，而一張美鈔剛好約重 1 公克。

[5] SpaceX 未公開成本，但外界普遍假設超重型助推器上使用的猛禽引擎每具約 100 萬美元。

[6] 1.45 億美元這個數字是把合約總額除以引擎數量、用最土法煉鋼的方式算出來的。也有人算出這些引擎單價為 1 億美元。重點不在誰對誰錯，而在於 NASA 為這類引擎付的錢遠高於其他任何人。

[7] 2.5 億美元這個數字是把授予 Northrop Grumman 的 32 億美元助推器生產與操作合約除以合約中的助推器數量（12 具）得出的。來源：監察長辦公室。關於更換石綿的超支，請參閱關於NASA 對太空發射系統助推器與引擎合約管理的監察長報告。美國國防部在 2023 年為一次獵鷹重型發射支付了 1.3 億美元。

[8] Rocket Lab 開發、測試並發射其 Electron 火箭的總計畫成本為1 億美元。

[9] 特別是，埋在獵戶座隔熱罩內的分離螺栓是根據有缺陷的熱模型製造的，必須重新設計才能安全搭載組員。引自監察長報告：

重返過程中若分離螺栓的熔融超出隔熱層，可能使載具暴露於隔熱罩後方的熱氣侵入，超過獵戶座的結構極限，導致載具解體與組員喪生。飛行後檢查發現，用於飛行前預測螺栓性能的熱模型存在落差。以正確資訊進行的現行預測顯示，螺栓熔融已超出獵戶座的設計能力。

目前的計畫是在阿提米絲 2 號上以權宜方式處理這些問題，然後為阿提米絲 3 號重新設計零件。這意味著太空人至少得兩次帶著未經測試的隔熱罩設計飛行。

[10] 獵戶座／ESM 的速度增量（delta V）預算為 1340 公尺／秒。進入與脫離赤道低月軌道約需 1800 公尺／秒，極軌則需更多。（見來源。）

[11] 進出 NHRO 總共約需 900 公尺／秒的速度增量，舒適地落在獵戶座／ESM 的 1340 公尺／秒預算內。（見來源。）

[12] 在《攜火而行》（Carrying the Fire）一書中，阿波羅 11 號太空人 Michael Collins 回憶自己隨身攜帶一本涵蓋 18 種月球會合情境的小筆記本，以備在各種緊急狀況下與登月艙會合。只要登月艙能把自己送離月表，大概就有辦法對接。

對於太年輕而不記得的人，唐果珍（Tang）是一種與美國太空計畫緊密相連的粉狀柳橙飲料。

[13] 關於阿提米絲在 NRHO 可能的中止模式的詳細（但有點晦澀）討論，請見 HLS NRHO 至月表來回任務設計，NASA 2022 年。

[14] 主要的安全問題是著陸點嚴苛的熱環境，太陽低掛在地平線上方，炙烤著登陸器的一側。若非受 NRHO 限制，阿提米絲 3 號在月表停留超過一兩天的可能性其實很低。

[15] 國際太空站計畫已一再展延，但太空站正面臨物理極限（如金屬疲勞），很快就會變得過於危險而無法使用。

[16] 這是我個人的推測；答案對 HLS 的空重與低溫推進劑蒸發率非常敏感。從月表到 NRHO 的速度增量為 2,610 公尺／秒。假設 HLS 空重 120 噸，要從月表進入 NRHO 就需要約 150 公噸推進劑。加上安全餘裕、對接操作用燃料，以及一週蒸發的考量，我估算約為 200 噸。

[17] NASA 近期的說法顯示 SpaceX 已自願在著陸展示中加入上升階段，結束了原本相當站不住腳的狀況。不過，仍未要求無人著陸／上升展示必須使用與實際任務相同的登陸器設計，這仍是 HLS 合約中另一個奇怪之處。

[18] 精確地說，我指的是在軌道上於火箭之間搬運大量推進劑。國際太空站的補給飛行會運送約 850 公斤非低溫推進劑以提升太空站軌道，也曾有過衛星加油的小規模實驗。但從未有人嘗試過在太空中為已飛行的火箭節加油，無論是否為低溫推進劑。

[19] SpaceX 的 Kathy Lueders 與 NASA 皆確認星艦需要從多個場地發射。以下摘自 NASA 諮詢委員會人類探索與營運委員會 2023 年 11 月 17 日與 20 日會議紀錄：

Hale 先生詢問阿提米絲三號將從何處發射。[月球到火星計畫助理副署長 Lakiesha] Hawkins 表示，發射台將設在佛羅里達，並可能包括德州。任務將需要相當數量的加油罐；為了趕上時程，必須快速連續發射燃料，因此需要不只一個發射場地，以六天輪替的節奏進行多次發射。

[20] 獵鷹 9 號於 2010 年 6 月首飛，並在自 2020 年 11 月起的六次發射期間達到每週發射的節奏。

[21] 回收超重型節並非 NASA 對 HLS 的要求，但鑑於發射次數眾多，這對 SpaceX 而言是巨大的成本因素。