尼尔·德格拉斯·泰森为何错了：科学家解释 SpaceX 的成就为何超越 NASA

尼尔·德格拉斯·泰森 (Neil deGrasse Tyson) 最近因声称伊隆·马斯克所做的一切都是 NASA 尚未完成的而引发了一场争论。泰森是一位以让科学通俗易懂而闻名的天体物理学家，他似乎暗示马斯克在 SpaceX 取得的成就只是 NASA 已经开创的先河的翻版。但并非所有人都同意这种看法。

在 X 上发布的一段视频片段中，泰森博士表示，埃隆·马斯克的 SpaceX“没有做任何 NASA 还没有做过的事情”，并怀疑“他的新企业是否有商业支持和商业价值”。

美国宇航局还没有使用超音速反推来降落助推器。我记得在 NASA 的一次会议上，该机构的一位超音速反推顶级专家说，他们不确定它是否稳定。现在 SpaceX 经常这样做。所以就是这样。https://t.co/wfbJ6gcbYW

— Phil Metzger 博士（@DrPhiltill）2024 年 9 月 10 日

然而，行星物理学家菲利普·梅茨格博士（他最近从美国宇航局肯尼迪航天中心退休，现任中佛罗里达大学斯蒂芬·W·霍金微重力研究与教育中心主任）却持不同观点。梅茨格曾帮助建立了美国宇航局的沼泽工程实验室（一个专注于创新太空技术的实验室），他迅速反驳道，马斯克的 SpaceX 已经解决了美国宇航局本身留在绘图板上的挑战。

他的研究重点是增进我们对太阳系探索的理解，包括火箭废气如何与外星土壤相互作用、这些土壤的力学原理、创建精确的月球和火星土壤模拟物，以及模拟无空气天体上挥发性物质的运动。

美国宇航局尚未使用超音速反向推进技术着陆助推器

以超音速反推为例，这个术语拗口，指的是使用火箭发动机减慢以超音速或声速行驶的飞行器的速度。这是在火星等星球上着陆的关键技术，因为火星稀薄的大气层无法仅靠降落伞完全减慢航天器的速度，但仍需要一些空气动力制动来确保安全着陆。虽然 NASA 探索了这一概念，但人们对它是否能在现实场景中发挥作用存在疑问。然而，SpaceX 已将其变成了其运营的常规部分。

针对泰森的问题，梅茨格博士指出，NASA 从未使用过超音速反向推进来着陆助推器，而 SpaceX 现在经常执行这一壮举。

“ NASA 还没有尝试过使用超音速反推来着陆助推器。我记得在 NASA 的一次会议上，该机构的一位超音速反推顶级专家说，他们不确定它是否稳定。现在 SpaceX 经常这样做。所以就是这样，”梅茨格回忆道。然而，SpaceX 让它看起来几乎是例行公事。

SpaceX 开发并成功运用了这项技术，将其猎鹰 9 号助推器安全送回地球——这是 NASA 从未做过的事情。通过定期回收和重复使用火箭，SpaceX 大幅降低了太空旅行成本，并为该行业树立了新标准。马斯克的公司将曾经被认为是遥不可及的目标变成了其运营中值得信赖的一部分。

因此，尽管 NASA 仍然是太空探索和研究的基石，但现实是 SpaceX 一直在开辟新道路。这并不是为了胜人一筹，而是为了创新，并超越许多人认为可能的极限。SpaceX 不仅追随 NASA 的脚步，还涉足了 NASA 从未涉足的领域，证明了太空探索还有许多事情要做。

泰森的评论忽视了这些进步。SpaceX 不仅仅是在追赶，它还在重新思考如何进行太空探索，应对 NASA 认为风险太大或太复杂的挑战。最终，NASA 和 SpaceX 都在推动人类进入太空，但很明显，马斯克的愿景为这个故事增添了新的篇章——这是 NASA 尚未书写的篇章。

美国宇航局在超音速反推中的作用

美国宇航局超音速反向推进模拟

虽然 SpaceX 在这一领域处于领先地位，但这并不意味着 NASA 没有参与超音速反推 (SRP) 研究。不过，NASA 的研究主要通过合作和模拟进行，而不是亲自测试。NASA 的大部分工作都集中在与 SpaceX 的合作上，后者一直在突破这项技术的界限。

与 SpaceX 合作：NASA 与 SpaceX 合作，从该公司猎鹰 9 号火箭着陆的尝试中吸取经验教训。SpaceX 经常使用超音速反推力来减慢助推器在重返大气层时的速度，以超音速的速度启动发动机以抵抗下降力。对于 NASA 来说，这次合作提供了一个现实世界的数据金矿。NASA 无需自行进行测试，而是能够分析这些任务的数据，以了解 SRP 的实际表现。
火星任务准备：NASA 一直在探索使用 SRP 将更重的有效载荷降落到火星的想法——比如人类任务或更大的机器人探测器。火星上的大气层很棘手：大气层太薄，降落伞无法完全发挥作用，但又足够厚，会给其他方法带来问题。超音速反推可能是解决方案，SpaceX 的工作让 NASA 对如何使用它有了新的认识。
风洞和模拟：虽然 SpaceX 已经用实际火箭完成了繁重的工作，但 NASA 一直忙于风洞测试和计算机模拟，以研究 SRP 的工作原理。他们一直在研究火箭羽流如何与不同速度的气流相互作用，试图预测和改进 SRP 在未来任务中的工作方式。

因此，虽然 NASA 尚未单独对 SRP 进行全面飞行测试，但它与 SpaceX 的合作及其研究工作为可能依赖这项突破性技术的未来太空探索任务奠定了基础。