关键的设计争议
NASA 监察长发布了一份新报告,揭示了这个太空机构与 SpaceX 之间关于 Starship 月球着陆器设计的日益加深的分歧。争议的核心是宇航员在月球着陆期间是否应该拥有手动操纵着陆器的控制装置,或者飞行器应该完全依赖自主系统(SpaceX 的倾向)。
报告指出,NASA 对 SpaceX 手动控制风险的追踪表明了恶化的趋势,表明这两个机构在这个基本设计问题上正在越来越远,而不是在朝着解决方案聚集。这场分歧涉及人类太空飞行哲学的核心问题、宇航员在关键操作中的代理权的作用,以及自动化与人工控制之间的实际权衡。
支持手动控制的理由
NASA 有着悠久的机构传统,即赋予宇航员在飞行的关键阶段直接控制他们飞行器的能力。这种理念可以追溯到水星计划,当时最初的宇航员争取手动控制能力,并在阿波罗 11 号期间得到了戏剧性的验证,当时尼尔·阿姆斯特朗取得了月球舱的手动控制权,以避开一个布满巨石的着陆地点。
这个太空机构辩称手动控制提供了关键的安全后备:
- 宇航员可以应对自动化系统可能无法正确处理的意外情况
- 手动覆盖在传感器或计算机故障时提供冗余
- 在新颖或模糊的情景中,人类判断可能优于算法
- 知道他们可以干预的心理信心有助于宇航员的表现
NASA 的人类太空飞行项目一贯要求载人飞行器具有手动控制能力,从航天飞机到猎户座太空舱。该机构将此视为向月球运送宇航员的载人飞行器的不可协商的安全要求。
SpaceX 的自动化理念
相比之下,SpaceX 已经建立了一种工程文化,原则是自主系统可以比人类飞行员更可靠。该公司的 Crew Dragon 航天器将宇航员运送到国际空间站,配备了手动控制装置,但设计上可以在正常条件下完全自主运行。SpaceX 在数千次火箭着陆方面的经验,包括 Falcon 9 一级火箭在无人船上的精确着陆,增强了其对自动飞行控制的信心。
对于 Starship 月球着陆器,SpaceX 主张完全自动化是最安全和最可靠的方法。该公司主张,在低重力月球环境中手动驾驶这样一个大型飞行器的复杂性,反应时间以秒的几分之一来衡量,使人工控制比帮助更危险。Starship 的大小和复杂性远超任何之前的月球着陆器,控制动态与相对较小的阿波罗月球舱完全不同。
监察长的关切
监察长报告审查了 NASA 对 SpaceX 和 Blue Origin 人类着陆系统合同的管理。该报告将手动控制分歧标记为该计划的重大风险,指出未解决的设计分歧可能会延迟任务或在妥协既不满足一方工程判断的情况下造成安全隐患。
报告还强调了 Starship 开发项目的更广泛的挑战,包括轨道加油的复杂性,这需要多次加油机飞行才能在 Starship 出发前往月球前在轨填充其推进剂坦克。每一个保持未解决的额外技术挑战都会增加 NASA Artemis 计划时间表的风险。
Blue Origin 作为替代方案
这场争议增加了 NASA 向 Blue Origin 授予第二份人类着陆系统合同的重要性。Blue Origin 着陆器基于该公司的 Blue Moon 设计,为 NASA 提供了一条替代路径到月球表面,以防 SpaceX 伙伴关系遇到不可逾越的障碍。然而,Blue Origin 着陆器正在遵循不同的开发时间表,预计在最早的 Artemis 着陆任务前不会准备好。
历史先例
自动化系统和人工控制之间的张力是整个太空飞行历史中反复出现的主题。苏联航天器最初的设计是为了完全自动化飞行,宇航员被给予了密封信封,其中包含手动覆盖代码,仅在紧急情况下使用。美国航天器相比之下,从一开始就被设计为给宇航员赋予重要的驾驶权力。
现代太空飞行已经普遍朝向更大的自动化发展,但始终保留人工覆盖能力。NASA-SpaceX 的分歧代表了这一进化中的一个潜在拐点,自主系统日益增长的能力和可靠性可能最终对人工控制应该总是作为后备这一假设提出挑战。
接下来会发生什么
在宇航员可以安全地乘坐 Starship 着陆器飞往月球之前,这场争议需要得到解决。NASA 和 SpaceX 继续致力于解决这个问题,但监察长的发现趋势恶化表明可能需要技术或合同干预来打破僵局。结果不仅会影响 Artemis,还会影响人类太空飞行的更广泛未来,在这个未来中,随着任务变得更加复杂和遥远,人工控制和机器自主之间的平衡将受到越来越多的考验。
本文基于 Ars Technica 的报道。阅读原始文章。

