经典的双火箭设计

星座计划的技术设计体现了美国在深空探索中的野心，围绕三大核心组件展开：战神火箭系列、猎户座飞船（Orion）和月球着陆器牵牛星号。

星座计划最大的特点，是采用了双火箭设计，这跟阿波罗计划单一的土星五号完全不同。这可以说是星座计划的精华所在，但也是星座计划破产的主要原因之一。

作为载人任务火箭，战神 I被专门设计用于将猎户座飞船送入地球轨道。其结构采用了一级固体燃料助推器和二级液体燃料发动机的组合。一级固体助推器改自航天飞机的推进器，具有强大的初始推力，能够迅速提升火箭速度；而二级则采用液氧和液氢的推进系统，以更高的效率完成火箭的轨道入轨过程。

这种设计旨在优化燃料使用效率，确保飞船能够安全、稳定地进入轨道。战神 I的近地轨道（LEO）运载能力约为25吨，与中国的长征五号火箭相当，长征五号同样具备25吨的近地轨道运载能力，但当前形态下不直接适用于载人任务。

2009年10月28日，战神 I-X火箭成功发射。图片来源：NASA

战神 V超重型火箭是一个不折不扣的巨兽，性能空前强大。根据发展阶段不同，性能和配置有所变化。据NASA于2008年官宣数据，高116米，总起飞重量为3704.5吨。能够发射187.7吨到近地轨道，62.8吨到月球轨道，或71.1吨到地月转移轨道。使命是将大量物资、设备和牵牛星号着陆器送往月球。战神 V的这一近地轨道运载能力超过了阿波罗时代的土星五号（LEO约118吨），也比现代的SLS（约130吨）相当甚至稍强。

从某种意义上说，战神 V是土星五号的传承和延续。两者的核心任务都是将大量载荷送入地月转移轨道（TLI），以支持登月任务。土星五号一级采用了五台强大的F-1液体发动机，战神 V的设计则使用六台RS-68液体发动机。RS-68原本用于联合发射联盟的德尔塔4重型火箭，结构简单成本较低。土星五号的推力全部来自液体发动机，而战神 V则增加了两个固体火箭助推器（SRB），类似于航天飞机的设计。这种组合让战神 V具备更强的推力，能够在初始上升阶段提供更高的速度，使得其在推力和燃料效率之间获得平衡。

从理论上来说，战神 V完全有能力像土星五号一样，一次性地把指令舱、服务舱和登月舱打包，一同送入地月转移轨道。换而言之，可以不需要开发建造战神I火箭。

客观评价，美国星座计划搞双火箭载人登月，是有长远考虑的。土星五号是完全的登月专用火箭，是典型的美国面子工程，强大就是胜利，没有任何性价比可言。美国星座计划希望充分考虑近地任务和深空任务的性价比，在这一点还是有很大的进步性和建设性。

没有载人登月好看，但比载人登月更重要的是载人进入近地轨道，比如建造和运营国际空间站。这是个长效达到几十年的工程，实用价值远比载人登月更高。战神 I是火箭中的万金油，执行近地轨道任务，成本更低，适用性更广泛。

注意战神 V增加了两个固体火箭助推器

通过双火箭设计，NASA可以在不同任务需求之间灵活调配资源，而不必依赖单一的大型火箭。单独建造战神 I火箭专门运载猎户座飞船，确保了载人任务的专用设计，有助于提高任务安全性。例如，战神 I具备特别设计的固体助推器和液氧液氢二级系统，支持紧急逃逸程序，以便在发射过程中的突发情况下保护宇航员。而土星五号这种大型火箭无法在运载指令舱、服务舱和登月舱时提供单独的载人安全设计。

在星座计划初期，预算和技术资源受到限制。相比单一的巨型火箭系统，分开设计可以更有效地分摊开发成本，同时利用已有的固体助推器技术。战神 I的固体火箭助推器源自航天飞机技术，适合近地轨道发射，而战神 V则结合液体和固体助推器技术，以支持更重的货物运载。这样分步开发可以分摊开发成本，逐步过渡到重型任务需求。

星座计划的长期目标是支持火星任务，且不仅限于单次月球任务。设计独立的重型运载火箭战神 V用于未来的深空任务，为重型载荷的灵活部署和远程探测奠定了基础。同时，战神 V具备更强的运载能力，能够支持多次任务所需的货物运输，如深空探测设备或未来月球基地建设设备，这一点对于长期探索具有战略意义。

这张图片清晰地展示了星座计划载人登月任务全流程，需要进行太空对接。图片来源：NASA