SpaceX独揽登月舱之后,友商投诉,国会不爽,新局长扬言再寻“新欢”!
我们在往期文章《你没看错,SpaceX四射四炸的星舰正式被NASA选为唯一登月舱》中介绍了,4月16日,NASA将28.9亿美元的登月舱研发合同独家授予SpaceX,巨头云集的蓝色起源队和达因技术小企业队则颗粒无收。但这远不是故事的结束,而只是一个开始!
左右这两个很不甘心
而后,两家落标方则对招标公开表示质疑,并表示进行申诉。由于美国法律规定投标申诉需在开标后30天内进行,4月26日,两家在采购申诉期压线向“美国政府问责办公室”(Government Accountability Office,简称GAO)提交了长达175页的申诉申请。抗诉点在于称NASA对方案的各个方面进行了不当评估,且没有留给另外两家适应性修改报价和标书的机会。4月30日,NASA迫于压力暂停合同执行,直到GAO作出最终裁决,按照GAO的工作流程,要在100天内做出决定。
很多人都对NASA独宠SpaceX一家不满,首先众议院科技委员会主席玛丽亚·坎特韦尔(Maria Cantwell)直接表态对NASA选择SpaceX表示失望,同时称NASA不应在新任NASA局长尚未任命的前提下宣布招标结果,且强调载人登月级别的任务应保有必要的备份;美国“深空探测联盟”对NASA宣布开标结果表示礼节性祝贺,却只字未提中标方SpaceX。
随后,78岁高龄的NASA新任局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)宣誓就职,有趣的是这位和拜登同岁,真是爷爷辈政府。。。
比尔·尼尔森(左三)宣誓就职现场
据华盛顿邮报报道,新任NASA局长尼尔森称无论蓝色起源和达因技术对SpaceX中标登月舱的申诉和抗议是否成功,他后续都将颁发第二份“登月舱”合同(awarding a second HLS lander contract)。
之后新任NASA局长尼尔森上台,便有了采访这一段,尼尔森也说到目前国会的拨款的确不足以支撑两家登月舱研发,还需要做一些工作(要钱)。
其实国会目前也倾向于选两家研发登月舱,那既然国会现在想给两份合同,年初把登月舱预算从32亿砍到8.5亿是咋想的呢?
报道封面,标题很直接,国会法案直接要求NASA再选一家,那你年初大刀砍经费的时候干嘛去了?
就在新局长发话要钱后不到两天,据SpaceNews报道,国会因不满NASA仅将登月舱合同发给SpaceX一家公司,因此参议院商务委员会以24比4通过了一项新的法案修正案,勒令NASA在30天内再选一家登月舱承包商,并在未来数年内累积拨款100亿美元(两家加一起100亿)。(PS:法案还没最终通过,但是趋势已经明显)
SpaceX独家中标NASA登月舱合同,价值近30亿美元。而后国会说这可不行,NASA说你国会也不给钱,那我只能选最便宜的一家,然后国会马上把总经费加到不超过100亿美元。
刨除SpaceX合同的约30亿,剩下70亿,那么落榜两家的报价是多少呢?
三款登月舱真实比例,左边这款29亿,中间的60亿,最右边99亿
国家队,由蓝色起源+洛克希德马丁+诺思罗普-格鲁曼公司+德雷珀公司组成,登月舱方案是图2中间那个,报价60亿美元。
小企业队,由达因技术公司领头,牵头25家分包商,下图右边那个,报价99亿美元。
你说会选谁呢?
我就是好奇,如果当初NASA独家中标的是国家队,还会有国会直接打钱这么个节目么?话又说回来,中标方拿30亿,结果落榜的一哭二闹三上吊能要到70亿,原来美国是“按闹分配”啊,谁在国会闹得欢,谁就拿钱多不是?那还投标干啥呀?不理解。。。
其实SpaceX早年投标不中的时候,也没少投诉和上法庭,但就算庭外和解也至少要走个流程(状告美国空军那次),而且这没中标的比中标的拿钱还多。。。不理解
NASA的抉择
既然这次招标这么热闹,大家肯定好奇,抛开政治和赌气因素,NASA为何执意选择SpaceX呢?其实早在4月17日投标结果公布后,NASA公开了评标文件,公开解释了评标过程、方式、策略和结果,称三选一是基于预算可用性评估做出的结论,因此评标策略是技术水平最优且价格最低的综合结果。
蓝色起源(国家队)的“综合着陆器”
首先是对于蓝色起源技术方案的评估,评标团队认为登月舱总体技术方案上并无特别突出的亮点,但不乏部分值得关注的优势技术属性:
蓝色起源方案的主要优势如下:
1.登月舱具有850kg月表载荷投送能力。
2.得益于转移级的设计,可以在“近直线晕轨道”(NRHO)上更好的进行机动,有利于往返“月球轨道平台门户”。
登月舱对接月球轨道平台门户渲染图,图中类似蓝色起源方案,可见登月舱尾部的转移级
3.为SLS和猎户座发射提供了足够的灵活性,同时可采用多种商业火箭通过三次发射进行在轨组装。
4.舱外活动能力超过了NASA要求,在进行月表机动可提供更高的灵活性。
5.所有任务阶段都将宇航员安全性放在首位,提供了必要的任务终止能力和冗余能力,比如上升级可在下降级失效情况下进行分离;同时上升级三台发动机允许一台失效。
6.上升级采用自燃推进剂组合,有助于确保可靠点火和迅速返回环月轨道。
蓝色起源方案的主要劣势如下:
1.59.9亿美元的报价偏高
2.要求预付款项,而非按照里程碑获得拨款,这不符合投标要求。
3.登月舱的三个部分(转移级、下降级、上升级)采用了三套不同的推进系统,其中部分主要分系统的技术成熟度较低,有可能面临严重的研发和进度风险(significant development and schedule risks)。
4.上升级推进系统的研发进度严重落后(indicating a substantial lag in development),增加了后续测试和集成过程中影响其他成熟系统的风险。
5.许多关键的综合推进系统直到首次载人登月任务时才能得到验证,NASA认为风险过大,并且这些未经测试的系统中任意一个失效,都可能导致任务失败。
6.除了NASA合同内任务之外,蓝色起源未能提供全面的商业运营计划(就是除了给NASA登月外没别的用)。
7.登月舱虽然具有一定任务扩展性,但需大量的重新设计和认证,其实用性和成本值得怀疑。以升级登月舱到支撑4人月面任务为例,上升级需要修改乘员舱结构,升级热控系统、环控生保系统和推进剂加注接口。而由于上升级的变化,下降级也需要一系列适应性的重新设计。
达因技术公司(小企业队)的“载人登陆系统”
Dynetics的登月舱渲染图
对达因技术公司(Dynetics)技术方案的总体评估结果与蓝色起源类似,总体技术方案上并无特别突出的亮点,但不乏部分值得关注的优势技术属性。
达因技术公司总结出的主要优势如下:
1.方案是上升级和下降级合并的“单级登月舱”(Descent Ascent Element),因此登月舱无需设计分离和对接机构,所有系统均可在地面得到充分测试。NASA认为该设计大大简化了对Dynetics管理体系和执行能力要求。
2.登月舱设置有两个驾驶位,在任务过程中可提供操控冗余性;同时配置有大型观察窗,可以在进近和着陆时最大化宇航员视野。
3.登月舱舱门较低,便于宇航员进出登月舱与搬运载荷和样品。
Dynetics方案的主要劣势如下:
1.报价太高,据称是99亿美元。
2.Dynetics严重低估了整个登月舱的重量(Dynetics’ current mass estimate for its DAE far exceeds its current mass allocation),使得NASA怀疑其任务架构可行性和执行能力,虽然Dynetics已经意识到了超重问题,但仍未能提供清晰可行的解决方案。
3.关键技术上缺乏详细的信息,缺乏足够证据证明登月舱贮箱加注系统的设计成熟度和性能,而这是其任务架构的基石,对成功完成其示范任务至关重要。
4.Dynetics方案的低温流体管理系统(CFM)系统以及其推进剂长期贮存系统的设计和分析细节不足且不一致。其方案再一次缺乏对该系统开发测试和分析的实质性细节,这降低了对其如期完成该功能开发的信心。
5.NASA认为Dynetics的开发进度总体上不切实际(development schedule is unrealistic overall),因为多个关键任务子系统的成熟度很低。
爆破X公司“五射四炸”的星舰登月舱
最新版的渲染图,电池板、着陆腿、头锥均有调整
相对于两家落标厂商,NASA对SpaceX技术方案的总体评估结果有所不同,结果是星舰登月舱的各项性能大大超越了NASA的合同要求(significant strength for SpaceX’s proposed capability to substantially exceed NASA’s threshold values or meet NASA’s goal values for numerous initial performance requirements),这些额外的性能为NASA带来了巨大的潜在利益(abundant potential benefit for NASA),比如星舰可独立在环月轨道飞行100天,超过了NASA规定的90天目标期限,因此在猎户座飞船延迟发射的情况下,为任务提供更大灵活性。从方案中总结出的主要优势如下:
1.29.1亿美元的报价是三家中最低的。
2.星舰强大的月表投送能力为NASA后续大规模月表活动带来了很大便利,可直接投送加压月球车和居住舱等大型设备;得益于其巨大的货舱容积,可以灵活分配加压和非加压货物空间;提供了潜在的大规模月球样品返回能力;
3.可支撑更多次及更长时间的月表舱外活动(EVA);
4.以上优点并未以牺牲登月舱安全性为代价,在月表出现紧急情况需提前返航时,可利用其推进剂余量来加速升空至环月轨道;动力系统提供了全面的动力冗余(engine-out redundancy)能力。对于星舰的冗余和任务终止能力,NASA称其设计“令人信服”(its robust approach to aborts and contingencies to be compelling),这些设计在紧急情况下为宇航员提供了灵活性,并在多个阶段提高了安全性。该能力已经在星舰SN-15的试飞中得到了实际验证,试飞上升段一台猛禽发动机提前关机,飞控实时重规划了飞行策略,凭借剩余的两台猛禽发动机,星舰仍然顺利着陆。
着陆的SN-15,你以为这次试飞一切顺利么?其实险象环生,上升段一台发动机提前挂掉了,着陆时侯也没敢点火!就靠两台发动机着陆的!
5.星舰配备有两个气闸,可提供冗余的进出舱能力,且每个气闸均配有独立的环控生保功能,可为宇航员提供必要的紧急居留空间。冗余的推进剂(液氧)在意外情况下可为宇航员提供大量生命支持用消耗品储备。
6.在任务可持续性上,星舰满足NASA的所有要求,无需任何月表设施的情况下可提供4名宇航员的居留空间。星舰的货运空间和能力可在无需额外研发情况,提供月表可持续开发的能力和灵活性,该能力有一定技术风险,但SpaceX已向NASA提供了可行的解决方案。基于与普通星舰的通用性,该方案直接具备了重复使用条件和能力,可大幅避免重新设计。
相对于白纸黑字的投标书,四台星舰原型机的“前炸后继”,才是换来了这张合同的真正原因
SpaceX方案的主要劣势如此如下:
1.星舰需要多次连续快节奏的密集发射才能执行任务,这被NASA认为是一项重大缺陷(a significant weakness)。
2.星舰需要多次大规模低温推进剂在轨加注,NASA认为这也是该设计的一项重大风险。但由于星舰的在轨加注是在近地轨道进行,NASA认为该风险相对于环月轨道加注更容易克服(entail operational risks in Earth orbit that can be overcome more easily than in lunar orbit)。
3.星舰的多种创新性设计带来了一定的研发和技术风险,但NASA认为SpaceX已经提供了可行的解决方案(SpaceX has provided a feasible path to executing on this capability)。
4.舱门距离月表高达30米,不便于宇航员进出,需配备电梯。
好了,先聊到这里,你觉得NASA的选择和这场投标闹剧到底是怎么回事儿呢?