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

在评标文件中,NASA对具体的评标过程和各家优缺点分多个方面都做了阐述,我摘取主要部分给大家做一下对比。
以下内容均摘录自该文件

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?

(全文完)


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