SCMP：中国团队指出NASA“阿耳忒弥斯计划”存在可能危及生命的“明显弱点”-
SCMP：中国团队指出NASA“阿耳忒弥斯计划”存在可能危及生命的“明显弱点”---在21世纪的登月竞赛中，工程师必须面对一个关键问题：如果主发动机失效，会发生什么？中国和美国给出了截然不同的答案，而这种差异或许反映出双方对于宇航员生命安全的不同权衡。从上世纪60年代的阿波罗登月舱，到NASA阿耳忒弥斯计划所使用的新一代飞船，美国的整体架构一直依赖单台大功率主发动机承担关键任务。在下降阶段，一台主发动机负责从月球轨道降落至月面全过程；而在上升阶段，同样只有一台发动机负责将宇航员送回轨道。一旦这台发动机失效，就没有备用方案。发表于《中国空间科学技术》经过同行评审的一篇论文指出，这种设计“存在一些明显的弱点”。相比之下，中国月球着陆器并不把希望寄托在单一发动机上，而是采用四台主发动机。根据上海某国家实验室项目团队介绍，中国载人月球着陆器将由四台可变推力发动机提供动力。四台发动机总推力超过30千牛。即使其中一台完全失效，其余三台仍可提供与美国猎户座飞船主发动机相当的推力。安全冗余还不止于此。即便主推进系统完全受损，着陆器还配备了六台较小的轨道控制发动机，可在月面启动，帮助实施紧急上升。为什么不都采用多发动机？答案是：重量。发动机越多，质量越大。中国团队通过一项巧妙的结构设计解决了这一问题——共底贮箱。这是首次在采用压送推进系统的载人深空飞行器上使用这种设计。传统月球着陆器需要分别设置燃料箱和氧化剂箱，两者之间存在独立隔板，因此结构重量更大；可利用空间更少。而共底贮箱让两种推进剂共享同一隔板，从而消除了部分重复结构。研究人员称，这一设计可节省数百公斤级重量。这些减重收益使得飞船能够在不增加总质量的情况下，从一台发动机升级为四台发动机。此外，采用复合材料制造后，相比传统金属贮箱，重量又减少了20%以上。该结构本身还承担飞船框架的一部分功能，进一步优化整机质量。四发动机同步控制难度极高论文还公布了完整系统热试车数据。测试结果显示：四台可变推力发动机之间的推力偏差被控制在100牛顿以内；从而避免着陆器因推力不平衡而发生致命翻滚。研究人员同时证明，共底贮箱内部危险的压力控制问题也得到了有效解决。论文认为，其他国家若想复制这种“四发动机＋共底贮箱”方案，必须掌握：极小安全裕度下的共底贮箱自主压力控制技术；多台节流发动机之间的同步推力一致性技术。随着发动机数量增加，这一控制问题的复杂度会呈指数级上升。SpaceX方案也面临挑战用于阿耳忒弥斯计划的SpaceX“星舰”载人登月系统（HLS）高约50米，由不锈钢制造。虽然这一方案雄心惊人，但许多资深航天专家担心：在月球表面让如此高大的飞行器安全着陆，本身就是一个极其复杂的物理问题，对乘员而言意味着巨大风险。阿耳忒弥斯计划已出现问题美国阿耳忒弥斯计划此前已经遭遇：氮气泄漏；载人试飞中隔热罩保护层出现令人担忧的损坏。这些问题都可能造成致命后果。然而，在中国之前重现登月的政治压力正不断增大。
