太空发射系统

2022 年 Artemis I 成功后，这个问题变得更尖锐了，因为答案的一半正在失效。

仍然成立的那一半：高能轨道运力。

注意最后一行：星舰在不进行在轨加注的情况下，几乎无法把有意义的载荷送出地球轨道——它的飞船本身太重（干重约 100 t），入轨后剩余推进剂不足以完成 TLI。星舰的登月方案需要在近地轨道进行十次以上的推进剂转移，而在轨低温推进剂转移至今没有被完整演示过。

SLS 的真正价值是「一次发射、无需在轨操作」——对载人任务来说，减少任务链上的关键节点本身就是安全性。

正在失效的那一半：成本与频率。

每次 41 亿美元、一年一发，意味着 Artemis 计划的节奏被火箭而不是任务需求决定。而 NASA 自己的登月方案（Artemis III）里，着陆器用的是星舰——也就是说，同一次任务同时依赖 SLS 和星舰。SLS 负责把四名航天员送到月球轨道，星舰负责把其中两人送到月面。

这个组合在技术上说得通（各自做自己最擅长的一段），在预算上很难长期维持。如果星舰把在轨加注跑通，SLS 的技术理由就只剩下「载人段更成熟」这一条了。

因为把它改成一次性比重新设计一台一次性发动机更便宜——在只考虑研制费、不考虑单价的会计口径下。

RS-25 的技术指标是为复用而设的：额定 55 次点火寿命、可在飞行中大范围节流、全部关键件可拆检。这些能力在 SLS 上完全用不到（它只需要工作 480 s，然后落进大西洋），但它们已经包含在设计里，去掉反而要重新认证。

于是路径是：

1. Artemis I–IV 用航天飞机剩下的 16 台库存机，每次四台。这批机很多已经飞过若干次——Artemis I 上有一台参加过 STS-25 次任务。
2. 之后 换成 RS-25E（Expendable，一次性版）。它去掉了为复用而设的可拆检特征，改用增材制造与简化工艺，目标是把单价降低约 30%。实际报价仍在每台 1 亿美元量级。

对比一下：一台 BE-4 或猛禽的成本大约是它的 1–2%。

这背后是一个关于「什么叫便宜」的根本分歧。

RS-25 昂贵的原因不是材料，而是产量太低 + 工艺过于复杂。它的每一台都近乎手工制造，检验环节极多。要让它便宜，唯一的办法是提高产量——而 SLS 一年最多飞一次，一年只需要四台。

$\text{单价} \propto \frac{1}{\text{年产量}^{\alpha}}$

**学习曲线需要产量才能生效。**梅林、猛禽、BE-4 的低成本首先来自年产上百台，其次才来自设计。SLS 的架构从根本上排除了这条路。

不是气动算出来的，也不是运力算出来的——是 1970 年代米丘德工厂的焊接工装和驳船的宽度定下来的。

链条是这样的：

1. 1970 年代，航天飞机外贮箱定为 8.4 m 直径，因为这个尺寸能在新奥尔良的米丘德装配厂生产，并用驳船经密西西比河与墨西哥湾运到卡角。
2. 2010 年的授权法案要求 SLS 复用现有工业基础，米丘德与那套工装是其中最大的一块资产。
3. 于是 SLS 芯级直接采用 8.4 m。

这个选择本身并不坏，8.4 m 对 95 t 级火箭是合理的。但它带来两个连锁约束：

• **上面级只能是 5 m 级。**芯级 8.4 m 之上必须有一个锥形收缩段（LVSA）过渡到 5 m 的 ICPS，这个收缩段本身是几吨死重，而且限制了整流罩的包络。Block 1B 的 EUS 会做到 8.4 m 等径，但那要重建移动发射平台。
• **整流罩包络受限。**Block 1 的载荷包络是 5 m × 19.1 m。作为对比，星舰规划的是 9 m × 17 m，长征五号是 5.2 m × 12.3 m。对于望远镜、空间站舱段这类「体积比质量更受限」的载荷，包络往往比运力更关键。

这里有一条普遍规律值得记下来：运载火箭的直径几乎从不由空气动力学决定，而由「怎么造、怎么运」决定。 猎鹰 9 号的 3.66 m 是美国公路桥涵的上限，N1 的 17 m 迫使它在发射场现场焊接，星舰的 9 m 迫使 SpaceX 把工厂建在发射场旁边。制造与运输是火箭设计里最被低估的约束条件。