AI与科技第 60 期 ·

去月球干什么?为什么又要去月球?

再次登月不是技术问题,而是谁先制定规则的问题

去月球干什么?为什么又要去月球?

开篇

订阅者朋友,您好。您小时候读过和宇宙相关的书吗?我记得母亲给我买过艾萨克·阿西莫夫的太空系列,我读得很起劲。其实那时候已经是90年代了,宇宙这个话题多少有点过时的感觉。但现在,人类谈论宇宙的次数比以往任何时候都多。

我们说得更精确一点吧。1972年12月,阿波罗17号的尤金·塞尔南在月球表面迈出最后一步之后,已经过去了53年。这期间,一部智能手机的性能已经超过了当年NASA的全部计算机,地球轨道上漂浮着超过1万颗卫星。然而,人类却一次也没有再回到月球。

这53年的沉默即将被打破。昨天,也就是4月1日,NASA的阿尔忒弥斯II号搭载着4名宇航员出发飞向月球。不过这次不会着陆,而是沿着自由返回轨迹1​绕月一周后返回地球的飞行。但我关注的并不是这次发射本身。发射前一个月的2月27日,NASA对整个阿尔忒弥斯计划进行了大幅改造。而这背后,站着中国。

为什么用了53年?不是没去月球,而是没有理由去

阿波罗计划的本质并非科学探索。**它是冷战时代体制宣传战的产物。1957年苏联发射斯普特尼克1号后,美国陷入对技术劣势的恐惧,为了平息这种恐惧,将联邦预算的4.4%投入了NASA。**按今天的价值计算约为2,800亿美元,折合韩元约380万亿韩元。

目标达成了。尼尔·阿姆斯特朗踏上了月球,美国的自尊心得以恢复。但目标一旦达成,理由也随之消失了。因越南战争而财政赤字严重的美国,已无力在“不再具有实际利益的太空探索”上花费巨资。阿波罗18号到20号的任务被取消,NASA科学家梦想中的月球基地和火星探测计划也被束之高阁。

然而进入21世纪后,有两件事发生了变化。

第一,月球上发现了资源。2008年印度的月船1号确认月球北极存在超过6亿吨的冰。水可以饮用,分解为氢和氧后可作为火箭燃料。这意味着在月球上实现“就地取材”成为可能。此外,被视为未来核聚变发电原料的氦-32​,其在月球上的储量估计超过100万吨。

**第二,出现了名为中国的新竞争者。**1960年代还毫无存在感的中国,如今已经在运营独立的空间站天宫,并成功通过嫦娥6号将月球背面的土壤样本带回地球。而且中国已经宣布,要在2030年之前实现载人登月。

自尊心对决的动机消失了,但资源和地缘政治竞争这一新的动机出现了。

两个登月项目——同一目的地,截然不同的路径

美国:复杂而雄心勃勃,但磕磕绊绊的阿尔忒弥斯,以及SpaceX

阿尔忒弥斯计划从2012年到2025年已经花费了约930亿美元(折合韩元约126万亿韩元)。单次任务成本约为41亿美元,就连NASA监察长办公室都指出这一水平“不可持续”。核心装备SLS3​火箭是用航天飞机的部件回收再利用制造的,而且是一次性的。批评者甚至将SLS戏称为”Senate Launch System”(参议院发射系统),讽刺其实质是为保住国会各选区的航空航天就业岗位而进行的预算分配项目。

2022年阿尔忒弥斯I号无人试飞中,猎户座飞船的隔热罩出现了比预期更严重的损坏问题。再入大气层时,隔热材料AVCOAT4​出现了开裂和剥落。NASA没有更换隔热罩本体,而是选择变更再入轨道来绕过问题,但前宇航员兼隔热专家查尔斯·卡马达通过公开信警告称,这是“严重的风险”。

决定性的变化出现在今年2月27日。NASA局长贾里德·艾萨克曼宣布对阿尔忒弥斯计划进行大规模重组。原本作为首次载人登月任务的阿尔忒弥斯III号放弃了登月,转为2027年在近地轨道5​与着陆器进行对接测试的任务。真正的登月任务被推迟到了阿尔忒弥斯IV号(2028年)。据艾萨克曼解释:“发射一次无人任务,等三年,绕月一圈,再等三年才着陆,这说不通。”而这一切,SpaceX将彻底颠覆整个格局。

SLS Block 1B升级方案和移动发射平台2号也被全面取消。取而代之的计划是,将现有的Block 1规格标准化,并将发射周期从3年缩短到10个月。这是一种回归水星、双子座、阿波罗时代那种快速连续发射、积累经验的策略。

中国:缓慢但一贯的阶梯式方法

中国的登月计划始于1992年的“921工程”。三十多年来即便政权更替,大方向也未曾动摇,这是与美国最大的不同点。IEEE Spectrum对此评价称,这是“其他国家未能做到的事,即把所有环节都整合到了一起”。

**中国的载人登月计划使用两枚长征十号火箭。一枚搭载三人座舱梦舟号,另一枚搭载月球着陆器揽月号。**在月球轨道对接后,2名航天员乘坐着陆器降落。这与阿波罗模式类似,但是更加现代化的版本。

今年2月,长征十号的低空试飞、梦舟号的最大动压逃逸试验、揽月号的着陆与起飞综合试验相继完成。海南文昌航天发射场的基础设施建设今年也将全面加速推进。计划经过机器人原型样机试验(2027~2028年)、无人联合任务(2028~2029年),目标是在2030年实现载人登月。

对比两个项目,会发现有趣的反差。美国依赖的是SpaceX星舰HLS6​这样技术上具有创新性但尚未经过验证的系统。轨道加注7**​这一从未实践过的技术,是其必不可少的前提条件。相比之下,中国的揽月号更接近阿波罗那种扁平带腿的登月舱设计,是一种保守但风险较低的方案。**它不需要轨道加注等未经验证的技术。

真正的赌注——不在发射台,而在“规则”

技术竞争的背后,还有更根本的竞争。这是关于谁能以何种规则使用月球资源的问题。1967年《外层空间条约》(Outer Space Treaty)规定:“任何国家不得对外层空间主张主权或占有权。”但这项条约是冷战时期制定的军备控制条约。对于月球表面的资源开采或私营企业的商业活动,实际上几乎只字未提。

为了填补这一空白,美国祭出的牌是阿尔忒弥斯协定(Artemis Accords)。该协定2020年由8个国家发起,目前已有61个国家签署。其核心内容是“月球资源开采不等同于领土占有”的解释。简单来说,就是在月球上开采水或矿物是合法的,这与主张该国对月球的领土主权是两码事

但这终究是美国单方面的解释。中国和俄罗斯都没有签署阿尔忒弥斯协定。俄罗斯批评这是“以美国为中心公然制定国际太空法”,中国官方媒体则反驳称“这与欧洲殖民时代的圈地运动8​并无二致”。取而代之,中国和俄罗斯正在推进另一套框架——国际月球科研站(ILRS)9**​。**巴基斯坦、南非、白俄罗斯等国已经加入。就我个人而言,我觉得北约与金砖国家之间的对立,正在太空中再度上演。

尤其值得关注的是阿尔忒弥斯协定中的“安全区(safety zones)”概念。即在月球表面的基地或采矿设施周围设定临时缓冲区,要求其他国家在接近时需事先协商。理论上这看似合理,但科隆大学国际空间法研究所所长斯特凡·霍贝教授指出:“安全区实质上就是圈占特定区域,而这恰恰正是《外层空间条约》所禁止的行为。”

归根结底,眼下正在发生的并非单纯的技术竞争。**这是一场在人类抵达月球之前,就争夺谁先书写月球游戏规则的制度竞争。**而一旦这些规则确定下来,太空资源的分配结构也就随之确立了。

Oswarld视角

老实说,我很难仅仅以纯粹探索的眼光来看待这次的登月竞争。

在制定GTM战略时,我经常观察到一种模式:在市场上率先抢占“标准”的一方获胜。无论是VHS对Betamax、USB-C对Lightning,还是支付系统的标准化战争。获胜的不是技术上更优越的一方,而是先铺好规则的一方主导了市场。

阿尔忒弥斯协定正是这种策略的体现。美国甚至还没把人送上月球,就已经与61个国家就月球上的行为规范达成了共识。这不是一个技术项目,而是一个规则抢占项目。而在对立的一方,中国正通过ILRS构建独立阵营。顺带一提,韩国是第10个加入阿尔忒弥斯协定的国家

从数据角度来看,两个项目的成本结构形成了鲜明对比。美国单次SLS发射花费约41亿美元,而SpaceX的星舰在实现完全可重复使用时,目标成本是1亿美元以下。相差40倍。NASA也清楚这一点。所以今年才取消了SLS Block 1B升级方案,并宣布长期将转向商业发射载具。阿尔忒弥斯计划本身,实际上已经成了一个过渡性系统。

我最担心的是制度上的空白。1967年《外层空间条约》已有100多个国家加入,但对资源问题保持沉默。阿尔忒弥斯协定虽有61国签署,却是没有约束力的政治承诺。中俄主导的ILRS参与国目前仍是少数。归根结底,一旦两大强国在月球上因资源发生冲突,目前还没有可适用的、确定的国际法。这是典型的技术跑得比制度更快的情形。

结语

时隔50年重返月球,同时说明了三件事。第一,月球具备了经济价值。水、氦-3、稀土10**​,都已不再只是科幻题材。**第二,美中之间的竞争,正先于技术在制度层面展开。比起谁先抵达,**抵达之后谁来制定规则更为重要。**第三,其余国家在这场竞争中,面临着要选择追随哪一阵营规则的处境。

如果SpaceX、阿尔忒弥斯II号成功发射,那将是时隔53年人类重返月球轨道的象征性事件。但真正的博弈,是在那之后才刚刚开始。谁先在月球上插旗并不重要,谁先写下开采权的规则,才是这场竞争的本质。

如果您对这个话题还想了解更多,推荐阅读下方参考资料列表中的ASIL国际空间法分析。

参考资料与延伸阅读

核心来源

背景知识

  • 美国国际法学会(American Society of International Law),“The Artemis Accords and the Future of International Space Law“,ASIL Insights,Vol.24(31)。:探讨了阿尔忒弥斯协定的法律争议,尤其是安全区和资源开采合法性方面的辩论。若想更深入理解本期通讯“规则竞争”的论点,这篇文章值得一读。
  • NASA监察长办公室(NASA Inspector General),阿尔忒弥斯计划成本报告(2022):单次任务41亿美元、累计930亿美元数据的来源。

作者安光涉是世宗大学经营学教授,也是 OBF(Oswarld Boutique Consulting Firm)首席顾问。他在大学教授经营数据管理、商业分析等统计与数据分析课程,同时在产业现场负责 GTM 与人工智能战略咨询,设计技术与商业的连接方式。他曾发表关于 AI 对话系统记忆架构(HEMA)的学术论文,并运营每日策展全球 AI 论文的 Daily Arxiv 项目。他毕业于高丽大学技术经营专业研究生院与 KMBA,著有《把思考交出去的人:Homo Brainless》。

注释

  1. 自由返回轨迹(Free-Return Trajectory):航天器利用月球引力自然返回地球的飞行路径。无需单独点火发动机也能返回地球,可以理解为一种内置了“保险”的路径——即使航天器出现问题,也能安全返回。1970年阿波罗13号发生事故后能够安全返航,正是得益于这条轨迹。

  2. 氦-3(Helium-3):一种比普通氦少一个中子的同位素。作为核聚变发电的燃料使用时,产生的放射性废物远比现有原料(氘、氚)少。地球上极为稀少,但据推测,由于太阳风的影响,月球上存在大量氦-3。

  3. SLS(Space Launch System):NASA研发的超大型运载火箭,是阿尔忒弥斯计划的核心火箭。它是利用过去航天飞机的发动机(RS-25)和固体火箭助推器回收再造而成。可将约95吨物资送入近地轨道,但因为是一次性使用,发射成本非常高昂。

  4. AVCOAT(隔热材料):用于保护航天器在再入大气层时免受极高温度(约2,800°C)伤害的材料。它属于“烧蚀式(ablative)”隔热材料,受热时表层熔化脱落,从而吸收和释放热量。在阿尔忒弥斯I号任务中,这种材料的脱落程度超出预期,引发了争议。

  5. 近地轨道(LEO,Low Earth Orbit):距地表约200~2,000公里高度的轨道。国际空间站(ISS)在约400公里高度绕行,是典型的例子。相比到月球的距离(约38万公里),这几乎可以说是地球的正上方。

  6. HLS(Human Landing System):阿尔忒弥斯计划中,将宇航员从月球轨道运送到月球表面的着陆器。SpaceX(基于星舰)和蓝色起源(基于蓝月)正各自研发相应版本。由于猎户座飞船无法直接降落月球,HLS是必不可少的环节。

  7. 轨道加注(Orbital Refueling):在太空中为火箭补充燃料的技术。SpaceX的星舰HLS在离开地球时会消耗掉大部分燃料,因此要飞往月球,必须在轨道上从另一艘星舰接受液态甲烷和液态氧的再补给。这项技术至今尚未被实证过。

  8. 圈地运动(Enclosure Movement):15~19世纪英国将公共用地用围栏圈占为私有财产的历史事件。原本村民都可使用的土地,变成了地主的私人财产。中国在批评阿尔忒弥斯协定时使用这一比喻,意指“美国正试图将本属于全人类的月球实际上私有化”。

  9. ILRS(International Lunar Research Station,国际月球科研站):由中国和俄罗斯主导的月球基地项目。作为对美国主导的阿尔忒弥斯协定的替代性框架,目标是在2030年代在月球南极附近建成永久性科研基地。巴基斯坦、南非等国已参与其中。

  10. 稀土(Rare Earth Elements):镧、钕、钇等17种元素的统称。是半导体、电池、电动汽车电机、导弹制导装置等尖端产业不可或缺的材料。虽然名为“稀有”,但储量本身并不算少,只是开采和精炼过程繁琐、环境污染严重,导致实际供应受限。