設計中的小型太空飛行器想像圖
t/Space公司正在設計的太空艙方案
小型太空飛行器太空艙結構示意圖
全新的技術，全新的方式。就在美國航空航天局為下一代可重複使用的載人太空飛行器苦苦掙扎的時候，幾乎不為人所知的t/Space公司已經為他們準備好了一個瘋狂的備用飛船方案—一個僅僅是可能會成功的方案。
文/MICHAEL BELFIORE
這是一個讓人會不由自主地回想起美國航空航天局曾經的輝煌歲月、回想起那個成功登上月球的年代的場景。一個太空艙吊在3個黃藍相間的降落傘的下面，在風中搖擺著緩緩地下落，然後以大約24千米/小時的速度濺落在太平洋中。降落傘逐漸隱沒在水裡，一艘打撈船轟鳴著駛到了濺落點，潛水員們迅速地跳入了水中。
然而，潛水員並不是急著要營救航天員，而是為了回收降落傘。除了壓艙物，太空艙裡什麼也沒有，這只是一個用於濺落試驗的模型而已。可是千萬別小看它，這個看上去平淡無奇的太空艙是一種全新設計的太空飛行器。降落傘會在沉沒前被潛水員撈起，以便能在以後的測試中再次使用，而太空艙在被貨運直升機吊起、回收後也將再次使用—它將使太空旅行的成本大大降低。
t/Space公司進行的太空艙濺落實驗
這次試驗是今年8月3日、由轉型太空公司(t/Space公司)在美國加利福尼州的沿岸進行的。這家小公司也許將為美國航空航天局的太空計劃指明一個新的方向，為他們找到一個比最初的方案更快、更經濟地將航天員送入太空軌道的方法。儘管「發現號」太空梭成功地發射並安全返回，但成功的光環也無法掩飾低效、拖沓的美國航空航天局無法解決太空梭設計時就留下的眾多缺陷和安全隱患這一事實，「發現號」由於燃料箱外隔熱材料脫落的隱患而一再推遲發射時間就很好地說明了這一點。
儘管太空梭什麼時候進行下次發射還是個未知數，但是毫無疑問這種老邁的太空飛行器將會被淘汰。美國航空航天局正斥巨資開發一種名為「太空探索飛船(CEV)」的全新載人太空飛行器，這種太空飛行器將能完成從低軌道飛行到飛往月球等各種任務。不過，CEV最早也要在2011年才都投入使用，在這之前，美國航空航天局不得不繼續依靠老邁的太空梭，並為之投入大量的資金，所以美國航空航天局很可能會面臨資金不足的窘境。很多人都認為，美國航空航天局現在需要一種從未擁有過的新式太空飛行器：一種沒有機翼、能在太空梭或者CEV出現問題時能將航天員迅速送往國際太空站或執行其他低軌道任務的「備用」載人太空飛行器。
「發現號」太空梭接連不斷的問題使美國航空航天局認識到，不能再像以往那樣「把所有的雞蛋都放在一個籃子裡」。就在這樣一個背景下，t/Space公司進行了這次試驗，它所設計的太空艙成為太空梭替代方案中一匹極有潛力的黑馬。
在去年春天，t/Space公司還僅有兩個人和對低成本太空飛行的一些見解，公司的創始人大衛·甘普和加裡·哈德森對於公司應該如何運行也有著不同的想法。甘普提出了一個聽起來不可思議的計劃：只進行純技術的研究，而不建造真實、可用的太空飛行器。由美國航空航天局為每一步的技術進展提供後續的研究經費，以保證研究工作可以持續地進行下去。「你簡直是瘋了，」哈德森第一次聽到甘普的想法後說，「美國航空航天局不可能給我們這個機會，而且和他們合作肯定會非常艱難。」
甘普並不這麼想。今天，美國的太空政策正在逐漸發生轉變。以往，美國航空航天局選擇合作夥伴和資金投向僅限於一些大型航空航天公司，合約一旦籤訂，即使中間的研究方向偏離了美國航空航天局的預期也很難撤回資金。而現在，這種狀況正在改變。甘普意識到，他和哈德森的機會來了。
甘普和哈德森在航天領域都有著豐富的經驗：哈德森過去一直在AirLaunch公司工作，這家公司與美國國防部籤訂了一份價值1130萬美元的火箭研製合同；而甘普曾經領導過LunaCorp公司，並促成了全美最大的電子消費零售商Radio Shack在國際太空站上的首次商業宣傳。他們都知道如何就一個良好的創意與他人攜手合作，但是哈德森不相信他們能夠獲得與美國航空航天局合作的機會。實際上，在開始的時候，他因為嫌麻煩都沒有把t/Space註冊成一個公司。他認為自己只是與甘普達成了一個協議，而且僅此而已。
實際情況並不是這樣。他忽略了一個人，那就是美國航空航天局探索系統任務委員會需求部的主任麥可·萊拜克。這個部門的任務是開發可用於國際太空站建設和重返月球計劃的系統，而且萊拜克和他的同事正在尋找有創意的小公司進行合作，而不是像以往那樣將合作範圍僅僅限於大型公司，而T/Space公司是一個相當理想的合作對象。萊拜克和探索系統的首席工程師加裡·萊爾斯把哈德森和甘普的意向書送到了委員會的主席克雷格·斯坦德的手裡，並說服他與T/Space公司籤訂了一份300萬美元的研究合同，隨後又追加了300萬美元。「我們一直在鼓勵新鮮、有創意的想法，」萊拜克說，「我們讓t/Space公司從純理論研究中走出來，將他們的理論用於解決一些實際問題。」
今年春天在華盛頓舉行的國際空間開發年會是一次航天屆的盛會，吸引了眾多的科學家、工程師和企業家參加。t/Space公司用獲得的600萬美元資助中的首批資金建造的「載員運載工具(CXV)」的全尺寸模型引人注目地聳立在展廳中，它的存在讓那些書商、太空藝術家和其他展品都黯然失色。參觀者可以在美國航空航天局前航天員吉姆·沃斯的指導下從後部的艙門爬進艙內體驗一下。吉姆·沃斯現在是t/Space公司的工程主管，擁有航空航天工程雙學位的他曾經5次乘坐太空梭飛上太空，並在國際太空站上生活了5個半月的時間。對太空梭、「聯盟號」飛船(「哥倫比亞號」災難後，美國航空航天局的很多太空任務都依靠俄羅斯的「聯盟號」飛船進行)和國際太空站的了解使得他非常適合總攬全局地監管CXV的建造過程。
CXV系統由3個部分組成：乘員艙、丙烷和液氧驅動的兩級運載火箭和一架波音747大小的載機(VLA)。按照t/Space公司的設想，VLA會把乘員艙和運載火箭帶到1.5萬米的發射高度。乘員艙和VLA由伯特·魯坦著名的比例複合公司負責設計建造，而運載火箭則會採用哈德森的AirLaunch公司為美國國防部設計的產品的放大版。火箭的任何一級都不能重複使用，但是依靠降落傘減速後入水的乘員艙在回收修整之後還可以再次投入使用。
CXV由一名航天員控制，還可以搭載3名其他乘員，此外還可以攜帶各種設備、給養以及一個零重力狀態下使用的馬桶。尤其值得一提的是，CXV還裝備了由沃斯和奧本大學的一個工程設計小組設計的全新結構的座椅。這種座椅不僅像吊床一樣舒服，還可以幫助航天員承受8個G的過載，在到達軌道後還能方便地摺疊起來，以騰出更多的乘員活動空間。為了適應乘員艙返回大氣層時頭部(帶有新型陶瓷/矽樹脂隔熱瓦)向下的狀況，這種座椅能進行180度的旋轉。可以旋轉的座椅使得航天員在發射和返回的過程中能夠用最佳的方式—依靠他們的胸部—承受過載。
在此次展會上，甘普也在積極展示他們的新技術並向人們解釋他們與眾不同的發展策略。「我們並沒有提出建造美國下一代太空梭這樣的宏大設想。我們提出的設想是漸進式的，是對CEV的一種平衡和補充。」甘普說，「每隔半年到一年，我們都會取得一些切實的成績。這樣，美國航空航天局每隔一段時間就可以檢查我們的工作進展。對他們來說，這樣就避免了一次壓上全部賭注的風險。」而對於洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯門公司、波音公司等承擔建造CEV的大型航空公司，美國航空航天局就沒有這樣的機會。不過，t/Space公司並不打算和這些準備為美國航空航天局建造下一代載人太空飛行器的大型公司競爭，它只需要安靜而快速地用有限的資金建造一個備用的太空飛行器。「我們根本沒有打算製造下一代太空梭。」甘普說，「我們只想建造一種簡單的、可用於運送人員和物資的小型太空飛行器，而不是像太空梭那樣可以自由起降的大型飛船。」
今年6月，t/Space公司在加利福尼亞的莫哈韋沙漠進行了3次試驗，對CXV發射過程中的關鍵技術進行了驗證。比例複合公司的試飛員查克·卡爾曼駕駛著魯坦設計的Proteus試驗機起飛了，機腹下面懸掛著23%大小的乘員艙和火箭的模型。在釋放後，模型的尾部展開了一個減速傘，減速傘的阻力使得模型的速度降低並保持穩定，同時在下降過程中模型自然旋轉到火箭尾部與地面垂直的姿態。如果是真實的CXV，在進入這個狀態後第一級火箭會立即點火，帶著乘員艙從載機的後面直飛太空。而這個模型只能像大家預計的那樣，快速地墜下，直到一頭扎入沙漠中，濺起一股煙塵。不過，這依然證明了這種由t/Space公司的工程師、前美國海軍試飛員馬蒂·薩裡基提出的方案是可行的。
在傳統的空中發射中，火箭與載機分離後在水平位置就開始點火，然後開足馬力傾斜著進行爬升。採用這種方法在發射時火箭會承受比較大的過載，因此需要火箭的結構比較堅固，而且附加的機翼也會增加火箭的重量。而t/Space公司採用的方法(他們稱其為「懸吊延遲發射法」。這個方法說起來很簡單：在釋放火箭的過程中，通過一個懸吊機構略微延遲釋放火箭的頭部，讓火箭旋轉到豎直向上的位置)則沒有這種問題。「我簡直不敢相信，這麼簡單就能讓火箭自然旋轉到垂直的姿態。」卡爾曼在試飛結束後說。「我的意思是，這個東西就這麼直直地掉下去了，既不滾轉也不搖晃，嗯，什麼也沒有。它就像是被人提著一樣掉下去了。我對整個系統的可靠性和穩定性感到非常吃驚。」
美國航空航天局太空飛行器設計顧問、麻省理工學院航空航天系空間系統試驗室的副主任雷蒙德·塞德維克認為t/Space公司幹得相當不錯。「我認為他們的設計方向是非常正確的，在充分參考了傳統設計方案的基礎上採用了一切從簡的方法。」塞德維克說。「一種設計合理、從上世紀60年代就開始使用的太空飛行器肯定是非常可靠的(CXV成員艙的設計原型是上世紀60年代美國使用的、用於將間諜衛星拍攝的膠片送回地球的Corona返回式太空艙)。」塞德維克同樣也很欣賞t/Space關於空中發射的設想，他認為這種發射方法可以使美國航空航天局徹底擺脫惡劣天氣的限制，並可以選擇更理想的發射軌道，而航天員也將得到更多從火箭發射失敗事故中逃生的機會—他們只需要將乘員艙和運載火箭分離並使用降落傘降落就可以了。「總之，我認為他們找到了所有正確的方向。他們最終能否成功就要看他們按照自己的想法做出的東西是否符合美國航空航天局的口味了。」塞德維克說。
t/Space公司能否取得成功，很大程度上並不取決於技術上的挑戰，而是能否爭取到美國航空航天局持續的資金投入。今年夏天，美國航空航天局在沒有任何預兆的情況下，在探索系統方面設立了一系列的、名為「革新技術獲取」的項目，這使得t/Space公司的前景一片光明。項目的負責人斯龐伯格解釋說，按照美國航空航天局主席麥可·格裡芬「尋求更廣泛的合作夥伴」的指示，美國航空航天局將向企業家們開放自己的載人航天項目，並為他們開發出的可用設備支付費用。不過，美國航空航天局的這種方式在給t/Space公司帶來了機會的同時，也帶來了困難—他們原本希望利用美國航空航天局提供的資金來完成開發。「然而，各個公司必須自己進行這樣那樣的論證和測試，他們都需要自己花錢來進行這一切。一旦取得成功，他們就能得到豐厚的回報。而是否成功的標誌是他們的產品成功進入了太空軌道或是通過了最終驗證。」斯龐伯格說。
根據估算，t/Space還需要5億美元才能在2009年以前完成CXV的開發。這個費用大約只相當於建造一枚普通火箭的費用，與美國航空航天局為他們遙遙無期的大型太空飛行器向大型公司投入的數以十億計的資金相比，這筆錢並不是什麼大數目。這個小公司已經用他們最初獲得的600萬美元幹了不少事情，他們組建了出色的工程團隊和合作夥伴(包括比例複合公司)，建造了他們設想中的太空艙的全尺寸模型，進行了一系列的、關於他們創新的空中發射方法的驗證試驗，並使用另一個全尺寸模型進行了濺落測試。
首批的600萬美元的資金在今年秋天就會用完。為了進行下一步的開發，t/Space公司將不得不想辦法從美國航空航天局那裡爭取後續的資金—這是一場很有希望的賭注，不僅是美國航空航天局，也許他們還能吸引一些私人投資者，尤其是那些迫切希望得到可用於商業太空飛行的太空飛行器的人，比如羅伯特·比奇洛。他希望他的比奇洛航空公司能在2010年前發射首個商用太空站。比奇洛表示，他準備購買一種軌道太空飛行器，並已經和幾家公司進行了談判，儘管他並沒有提及這裡面是否包括t/Space公司。
甘普表示，商業太空飛行始終是他們追求的目標，t/Space公司在以為美國航空航天局製造飛行器的同樣熱情對待商業太空旅遊飛行。但是，由於美國航空航天局要按照小布希總統的命令讓太空梭繼續飛行到2010年，以便完成建造了一半的國際太空站，也許同時還要為重返月球和登陸火星進行準備—所有的這些都很可能不會從美國國會那裡得到額外的資金—因此，美國航空航天局面對的將是一條艱難的道路，而T/Space所作的一切，也許都只是為其面臨的諸多問題中的一個找到的解決方案而已。
(責任編輯：殷星)