2019台湾王孟源文章：【美国】【工业】波音和载人登月（续）

   熟悉我的读者，应该知道我不是一般的时评人：后者是文人的一个子集，他们写作是爲了抒发情感、引起读者的共鸣；我的文章则纯粹表述科学上的分析和研究，所以表面看来是科普或评论，实际上其核心目的在于要对现实世界里的重要事件做出正确预测。

   这里的读者群虽然小，但都是在乎时间一贯性和空间普世性的人。我的分析，不但五年来就摆在博客，供公衆检验，而且其实我一再反复要求新读者先读完旧文，再参与讨论。可惜大陆读者因爲习惯于閲读一般时评人的评论，往往头几次看了我的新文章就开始反射式地喷。

   然而我的250+篇文章、6000+留言回复，包含了大大小小约1000个预言，应该有80%已经被后来的发展证实（至少从独家意见转爲主流），另外10%还有待观察，失败率大概是10%。如果有其他时评人，在预言几月或几年后的世界事件（往往是可能性极多的多选题）上有50%以上的胜率，还请赐教。

   但是我也有一小部分文章比较特别，它们的主要目的不是做正确的预测以自娱，而是对业内的相关人士发声，希望直接改变现实里的政策和决定。最早的例子是三年前有关大对撞机的辩论，后来对学术界一窝蜂发热门论文的批评也可以算是这一类。到今年，例子就更多了：《域外管辖权》是写给华爲听的，《737Max必须重新认证》则针对航空公司和民航局，然后就是这一篇写给中国航天人的《波音和载人登月》。

   正因爲是写给行内专家看的文章，所以不须要仔细科普每个技术细节，只要把论证最后结论所需的事实和逻辑都解释清楚就行了。在这个案例里，反而是波音如何挟NASA以自肥的历史，才是中国的航天人所少知的，因而我也就专注在那个议题上。

   结果《波音和载人登月》在《观察者网》首页登出来之后，绝大多数的留言还是遵循前述一般大陆读者的习惯，把它当成一般时评人的卫生纸式写作，亦即偶尔臭不可闻，一贯用后即丢，绝对没有重复使用五年的必要。结果不但都忽视了正文里面已经解释过的事实和逻辑，居然还有指控我居心否测、抹黑长征九号的留言。

   我想这一方面是很多读者对科幻小说太当真了，没有把娱乐和学术分开。我曾经在《观察者网》评论过：“请科幻作家来评论现实世界的科技，这和选擧演总统的演员来当总统有什麽差别？”金庸的武侠小说我也喜欢看，但我绝不会想要跑到少林寺练易筋经。至于少林派从来就只是一个诈骗集团的历史，请重读四年前的旧文《从少林来谈宣传和迷思》。

   另一方面，《波音和载人登月》对技术上的事实和逻辑也的确写得十分简略，往往一笔带过。所以我在这里补充一下。

    首先，100+吨级LEO轨道载重的火箭，除了一次性发射载人登月之外，真没有任何其他的用途。我以爲已经写得很明确了，但是没有受过科学训练的人性，是自然会对与自已既有认知有冲突的说法，视而不见，而不是去做理性逻辑分析。这也是爲什麽近年来，有“重要的事说三遍”的段子。如果有读者还是不能接受这个事实，请自问：在Apollo退役之后40几年，爲什麽到现在才又有开发同一级别火箭的讨论。

   在改用20+吨级火箭多次发射、轨道并接之后，即使未来在载人登月之外还出现了新任务，效费比仍然会有20倍左右的优势，那麽不但使100+吨级火箭成爲白象，与其相关的衍生技术也是如此。20倍的费用是什麽概念？有点像把铝锂合金拿来做家用冰箱，然后说可以衍生用铝锂合金做压缩机的技术。别说世界上没有铝锂压缩机的需要，要是真有了，直接去开发不是更快、更便宜、更适切？

   在上周的博客留言栏讨论里，有人提出因爲港珠澳大桥的实际使用率，只有原估算最低底线的1/3，现在中共当局已经开始重新正视和警惕这类浮夸的面子工程；这和我所知的长九计划基本停摆是相合的。此外，有大陆读者说中国航天界已经提出921火箭的设计，所以长五载人登月必然是次优的。这个说法在逻辑上完全错误；正确的解读是行内人必然是知道长九已经死透了，才会拿出替代方案，否则就是自打嘴巴、自找麻烦。至于921火箭的技术价值，我们来详细讨论一下。

   首先，载人火箭的安全性要求，天生就远高于卫星和机器，后者又远高于燃料和货物。定量来说，NASA在21世纪所订的载人级别标准（Human Rating）是全任务事故率必须小于0.4%，所以发射过程的事故率绝不能超过0.2%，如果使用N个发动机，单个发动机显然顶多（假设所有其他部件都100%可靠）只能有0.2%/N的事故率。开发大推力发动机已经够难了，但是载人任务要求远超过99.9%的可靠性，这和卫星和机器所需的~99%，或燃料和货物需要的~90%，根本不是同一回事。看起来是同一型的引擎，其实费用差别和开发/制造难度就可能是几十倍。

   1960年代的历史，也证实上面的论点：苏联的N1载人登月火箭，由于没有超大推力引擎可用，第一级就用了30个中推力的NK-15并联，结果正因爲无法保证全部30个引擎都正常工作，结果计划完全失败。

   Apollo的Saturn V用的是5个F1引擎，所以维持可靠性就容易了6倍，再加上美国的工业实力更加扎实，这才成功了。但是实际上，Apollo的事故率依旧远高于现代标准：除了Apollo 13的著名事故之外，Apollo 11 和12都有一个罕爲人知的设计错误，在重返大气层的过程中，仪器舱的脱离过程太简略，很可能会撞上返回舱。NASA在航天员报告了两次惊险之后，才赶紧修改设计。大家想一想，7次登月就有3次是险象环生，这种事故率是21世纪人类能接受的吗？（虽然这些事故不是全发生在发射阶段，但仍然证明相信Musk吹嘘的人太过天真；见下文。）

   那麽921火箭是怎麽回事呢？它基本是在抄袭SLS（本身又是Saturn V的现代化版本）的长九无法上马之后，改爲抄袭SpaceX的BFR（名义上是Big Falcon Rocket的缩写，但是实际上大家都知道是Big Fucking Rocket）。因爲Elon Musk宣称可以省钱，所以就希望用同样的论点来做类似的圈钱。

   但是BFR的第一级就用了35个Raptor引擎，比苏联的N1还多。35个货物级别（Cargo Rated；SpaceX至今的所有火箭，虽然有发送卫星的记录，实际上都还是货物级别的，而且用的是旧式的Merlin引擎，Raptor根本还没有首飞）的Raptor或许会比SLS的4发载人级别的RS-25便宜，但是如果要求同样的安全级别，那麽单发Raptor的事故容错率必须达到低于0.0057%，也就是十万分之五。人类历史上还没有造出任何一个如此可靠的火箭发动机，更别提价钱必须低于RS-25的十分之一。不管你们信不信Musk，反正我只相信物理和工程定律。

   改用ACES/Depot方案之后，长征五号只需要运送燃料，这可以有高达10%的容错率，宇航员则继续飞已经千锤百炼的长征二号F，那麽即使不看20倍的价差，孰优孰劣还是一目了然的。

    总结来说，在决策核心对面子工程有高度警惕的今日，中国要在未来20年载人登月的唯一希望和可能，就只有Depot方案。刚好它还多快好省，以极低的价格和极高的安全性，在10年内就可以完成。我本来以爲只有像波音这样坏的，才会反对这样的计划；但是显然无知可以比自私更糟糕。

      ——以上由大连律师转帖