編者按如果一切順利,「亞特蘭蒂斯」號將於美國東部時間7月20日返航,至此,30年的美國太空梭時代將畫下最後的句號。
太空梭在載人航天的發展歷程中意味著什麼?《技術·經濟》特推出本期報導,系統評述太空梭的功過得失,及其退役的影響。
美國當地時間7月8日11時26分,佛羅裡達州甘迺迪發射中心,太空梭「亞特蘭蒂斯」號成功發射升空,開始了它為期12天的太空之旅。
7月10日,「亞特蘭蒂斯」號與國際空間站「和諧」號節點艙順利對接,將搭載的太空物資和部件送達空間站。目前,機上的四名太空人已經完成既定的兩項實驗任務中的一項。
如果一切順利,「亞特蘭蒂斯」號將於美國東部時間7月20日返航,這一天恰巧是人類踏足月球42周年紀念日。
至此,30年的美國太空梭時代將畫下最後的句號。
高科技隱含高風險
從1981年太空梭首飛成功以來,共完成了135次飛行,搭載過355名太空人,飛行了8億多公裡行程,運送過1750噸貨物……這是美國太空梭30年的顯赫成績。
迄今為止,美國共製造了6架太空梭,其中,「企業」號從未飛上太空;「挑戰者」號和「哥倫比亞」號先後失事;「發現」號和「奮進」號已分別於今年3月和6月完成「絕唱」之旅。如今,隨著亞特蘭蒂斯號返航日期日益臨近,美國太空梭時代也即將落下帷幕。退役後的「亞特蘭蒂斯」號將在佛羅裡達州甘迺迪航天中心向遊客展出;「奮進」號將落戶加利福尼亞州科學中心;「發現」號則被移至首都華盛頓的博物館。
在太空梭時代即將終結之際,各界人士紛紛發表言論對其功過進行評說。
美國總統歐巴馬在首次微博訪談中對太空梭作了如此評價:「太空梭取得了非凡成就,我們都以此為榮。」
「亞特蘭蒂斯」號指令長克裡斯·弗格森表示:「沒有太空梭,國際空間站根本無法建設。」
美國新科學家網站盛讚太空梭是「人類迄今建造過的最先進、最複雜、功能最為齊全的太空飛行器」。
與宇宙飛船相比,太空梭因其超強運載力,能將一些無法用運載火箭發射的太空飛行器送上太空,大大拓寬了有效載荷體積和質量,也增加了太空梭的功能。同時,它能夠在軌回收、檢修衛星,可以在空間軌道上精確部署、組裝各類有效載荷,從而極大擴展了人類的空間活動範圍和規模,「國際空間站」就是最典型的例子。
可以說,30年來,太空梭為美國乃至全人類的太空探索事業畫出了一道獨特亮麗的風景線,然而高技術也隱含著高風險,這成為太空梭致命的缺陷。美國《技術評論》雜誌稱,正是「一些致命缺陷,導致它最終退出太空舞臺」。
從成本來講,太空梭每次的發射費用高達4億至5億美元,返回地面後需要大量維修工作,從而使發射間隔變得很長,每年最多只能進行5至6次發射。
太空梭的安全性更是不容樂觀。太空梭設計極為複雜,包含3000多個重要的分系統和超過300萬個零部件,只要其中一個分系統或關鍵零部件出問題,就可能導致重大事故。2003年「哥倫比亞」號失事,就是由於發射過程中外儲箱脫落的保溫泡沫材料擊中了太空梭的左翼,從而釀成悲劇。
美國發射太空梭的30年間,5架太空梭損失了2架,共有14名航天員犧牲。134次飛行就有兩次事故,14人遇難,按照百萬公裡死亡人數來計算,其風險比民航客機高138倍。美國航空航天局(NASA)2010年的一份內部安全報告說,現在太空梭安全性比30年前提高了10倍,但發生災難性事故的風險仍達1/90。
產業助推器與科研無底洞
航天科技對美國經濟的發展曾經起過巨大的牽引作用。
NASA的一份統計資料指出,向航天科技領域每投入1美元,就能從整個經濟領域得到8美元的回報。
NASA的另一份調查報告則指出,航天工程在就業、教育、經濟發展、軍民兩用技術等方面對美國產生了巨大影響,它帶來的技術突破直接促成了20世紀若干重大的技術進步。美國將航天技術轉化為民用產業,創造了2萬億美元的巨額利潤。
另外,航天工業不僅直接產生經濟效益,航天科技的轉化和移植還能夠帶來更多的效益。
據NASA公布的數據,美國在上世紀90年代開發的1000多種新材料80%是在空間技術的刺激下完成的,有近4000項空間技術成果已移植到民用領域,數萬家企業參與了載人航天的生產、研製。航天技術的二次應用已滲透到日常生活的方方面面。
對此,《紐約時報》7月8日的文章總結說,儘管太空梭時代終結了,「我們仍將繼續生活在太空時代,沒人會對這個事實提出異議。想想我們的日常生活多麼依賴那些空間軌道上作為國際社會公共資源的芸芸眾星,通信、商務貿易、軍事活動、地球資源和氣候監測、讓我們自己和別人免於迷路的GPS,都離不開這些人造衛星。」
然而,太空梭的耗費也甚是巨大。統計顯示,1972年以來美國花在太空梭製造、發射和維修上的費用是1960億美元,分攤到每次發射,其總成本約15億美元。這筆巨款超過了阿波羅登月計劃、製造原子彈和挖掘巴拿馬運河的總費用。這使太空梭的經濟效益大打折扣。
在俄羅斯之聲7月9日的報導中,俄羅斯宇航專家利索夫這樣評價:「起初指望這個計劃能帶來商業利潤,這成了幻想……美國人對綜合體的複雜性和星際飛行工作的規模和難度估計不足。」
英國《經濟學人》雜誌7月6日的封面文章也持同樣看法:太空梭的運營成本超出預想地高昂,為了確保複雜的設備系統的完全性,發射日期總是一拖再拖,需要核查的項目層出不窮,維修費用居高不下,最終成本並沒有因多次使用而降低下來。
美國《外交政策》雜誌的文章則直接給太空梭計劃「蓋棺定論」,認為它是「科研無底洞」。《外交政策》估算,美國在太空梭項目上的投入至少為1000億美元,因而使用太空梭簡直是在做虧本的買賣。
失落的航天城與太空海灘
德克薩斯州的休斯敦是NASA的指揮中心所在地,該市因此成為世界聞名的航天城。
如今,休斯敦將因太空梭的離去而受到重創。在《紐約時報》7月8日的報導中,休斯敦市長帕克這樣說:對於休斯敦來說,太空計劃是值得他們驕傲的領域。他們的棒球隊是太空人隊,他們的籃球隊是火箭隊。太空幾乎已經成為當地人靈魂的一部分。但是,現在一個大的太空時代即將終結,400萬休斯敦人的經濟將受到重創,數千人將失去工作。
在休斯敦的NASA任務控制中心,太空梭計劃最初有3萬人參與,現在只剩下6000人,到9月份將只剩下1000人,總共有27000人失業。
艾爾·布蘭斯科姆就是其中的一員。艾爾1962年從美國阿拉巴馬大學畢業,成為載人航天計劃的成員之一。在隨後的50多年中,艾爾幾乎參加了NASA的每一個重大項目,包括亞特蘭蒂斯號最初的組裝、發射以及13次任務。待「亞特蘭蒂斯」號返航之後,艾爾還將是護送它進入博物館的小組成員之一。他對此非常傷感。太空梭時代的結束,也意味著艾爾這段職業生涯被終結。
太空梭計劃的終止也將使佛羅裡達州的經濟雪上加霜。甘迺迪航天中心地處奧蘭多市東面35公裡的一片充滿濃鬱熱帶風情的海灘,人們稱之為太空海灘。多年以來,太空海灘的廣告都是一個太空梭的模型。甘迺迪航天中心每次執行發射任務,總是能吸引大量遊客。2005年5月,僅僅是「發現」號的一次發射就為佛羅裡達帶來10億美元的旅遊收益。如今,太空梭即將離去,失業率已經高達10.8%的佛羅裡達州,經濟會因此再受打擊。
布蘭達·墨貝裡是那些背靠甘迺迪航天中心、捧著旅遊業飯碗的人們中的一員。墨貝裡的小店就開在航天中心的門外,出售太空主題的T恤衫,銷量一直不錯。隨著太空梭即將謝幕,墨貝裡心情黯然,為了生存,她將不得不到別處再開分店。「我們必須得學會多樣化經營,發射中心不能永遠保證我的生意,沒有發射,我的商店就得關門。」墨貝裡說。
美國太空梭時代畫上句號後,美國將不得不以高價向俄羅斯購買宇宙飛船座位,使本國航天員得以進入國際太空站。
俄羅斯自然不會放過提高利潤的良機。2004年以來,俄羅斯已將載送美國航天員升空的費用漲價8次。而據知情人士透露,漲幅最大一次將在今年夏天,美國太空梭正式退役之後。屆時,每位美國太空人搭乘俄羅斯飛船的票價將是4340萬美元,漲幅為57%。
不過,這段由俄羅斯高額壟斷的時期不會太長。NASA預計,俄羅斯的壟斷局面將於2016年終結。因為按照NASA的計劃,由私企開發的新型商業太空交通工具屆時將啟用。
「後航天時代」初見端倪
美國政府正在積極啟動後航天時代新的太空探索方案。
2010年4月,歐巴馬政府公布了 「火星計劃」,宣布美國未來太空重點將轉為深空探索,屆時將研發出能飛得更遠的航天飛船。歐巴馬認為,美國航天的未來不在低地軌道,必須走向更遠的地方。
美國計劃在2025年送人前往一顆小行星。NASA今年已經啟動一項新的重型火箭的研製工作,爭取在2016年研製成功。
美國下一代航天運載工具也引起人們的極大關注。美國航空航天局局長博爾登在一份書面聲明中表示,要在本世紀30年代中期實現人類往返火星軌道。
專家認為,2010年4月和2011年3月兩次試飛的美國空天飛機X-37B將成為未來幾年最為先進的航天運載工具。
原本由太空梭承擔的向空間站運送太空人和物資的任務最終將交給美國的私人企業來完成。商業火箭將取代NASA已經研發了四年之久的「戰神I」。《紐約時報》將其描述為「美國政府計劃讓太空人升空私有化」,並評論「這一轉變將『使NASA走上更具可持續性、更宏偉的發展道路"。
據該報導透露,在太空梭退役後,美國政府將鼓勵各類私人公司建造和發射多種太空飛行器。條件成熟以後,美國宇航局將租用私人飛船將太空人送入太空,以便節約經費,開展更為「尖端」的外太空探索活動。
目前,有意充當「太空出租公司」、涉足「太空的士」行業的公司包括波音和洛克希德-馬丁合作成立的美國發射聯盟,以及PayPal公司創始人埃隆馬斯克創建的太空探索技術公司。
此外,一些網際網路新貴也對太空發射活動躍躍欲試,並且出巨資打造了自己的火箭和飛船。不管是從技術還是從財力來看,私人航空都比NASA底氣更足。
太空探索技術公司似乎是這些企業中最有希望第一個拿到NASA「訂單」的企業。該公司計劃明年開始向國際空間站運送貨物,最終實現向國際空間站運送太空人。其正在研製的「獵鷹重型」大推力火箭運輸能力是太空梭的兩倍。下一步則是在10~20年內,把首名太空人送上火星。
美國航空航天局副局長洛麗·B·加弗稱未來載人航天前景光明:「我們要採用曾在這個國家裡發展出所有那一切傑出事物的模式,即通過企業、通過競爭來發展載人航天。」
對於美國太空梭時代結束之後將出現的新局面,英國《每日電訊報》評論說,美國太空梭時代終結預示著一個新時代的開啟。美國停飛太空梭,表面看似乎是美國航天史上的一次重大挫折,但如從產業角度看,這是航天產業的重大跨越,對未來會產生不可估量的好處。
博爾登也對此充滿信心:「有人說,太空梭最後的飛行任務,標誌著美國支配人類太空飛行50年的時代被終結。但我想告訴你們,美國還將繼續領導太空探索至少半個世紀,因為我們有成功的基礎。在NASA,失敗並不是最後結果。」
普通人的太空夢也不再遙遠
據國外媒體報導,今年,美國維珍銀河公司的太空船2號將會搭載首批太空遊客進入太空。
截至目前,共有500人報名成為首批太空旅客。首次太空旅行的票價是每人20萬美元。
維珍銀河公司創始人、億萬富翁布蘭森正在新墨西哥州拉斯克魯塞斯鎮建造美國最大的商用航天發射場,也是全球第一個商用航天發射場。
布蘭森這樣描繪未來的太空遊項目:乘客在進行太空旅行的時候,由維珍銀河的白騎士2號(特殊噴氣動力母船)將乘客乘坐的太空船2號帶到發射高度,然後釋放太空船2號,由太空船2號帶領旅客完成亞軌道太空飛行,飛行高度約為35萬英尺。乘客將感受到大約4分鐘的失重狀態。
從事私人太空旅遊的一家企業負責人表示,一位匿名的億萬富翁已為太空旅館項目提供了30億美元的啟動資金。很多對「太空旅館」感興趣的富豪,也在這一計劃中預定了客房。
此外還有消息稱,美國旅館業大亨畢格羅所創建的畢格羅宇航公司計劃建造充氣式太空站,並在4年後讓其升空,成為第一個民營太空站。
據了解,近年來,美國的私人載人航天飛行產業已經逐漸成熟。
目前美國已經有很多商業公司為普通遊客打造太空旅遊項目。
《科學美國人》太空科學編輯馬瑟認為,擁有專業太空飛行器隊伍,以及多家私人公司參與,是美國推進太空飛行計劃的最好方式。終有一天,在太空也能夠擁有希爾頓酒店和赫茲租車公司,得到非常棒的享受。
不遠的將來,人們可以通過私營的太空飛船往返於天地之間,如果願意的話,還能在「太空旅館」裡住一個月。雖然價格不菲,但太空遊似乎不再是少數人的冒險,普通人的太空夢也不再遙不可及。
美麗的太空已經在向普通人招手。
航天探索的初始動力
美國人探索太空的熱情始於20世紀50年代和60年代初。二戰勝利後充滿自信的美國人,被太空探索這個新天地深深吸引。美國政府對航天項目大力支持,自由的文化氛圍也使探索精神能夠更加自由地翱翔。
「阿波羅」號登月成功,美國確立了空間技術的領先地位,更加激起了美國人探索外太空的熱情。這一熱情在催生了太空梭計劃的同時,也催生了一大批科幻小說和科幻電影。科幻作家們樂此不疲地編織太陽系或更遠的太空旅行故事,例如《星球大戰》、《星際旅行》、《外星人E.T.》、《第三類接觸》等等。
對太空探索的熱愛已經成為美國文化的一部分。2005年,當「發現」號重返太空時,美國人群情振奮,無數旅客冒著被丹尼斯颶風襲擊的危險預訂酒店房間,英國《泰晤士報》不禁感嘆:"發現』號的魅力與獨立日、聖誕節相比都有過之而無不及。」
作為著名的航天城,休斯敦市是美國德克薩斯州最著名的旅遊地之一,每天吸引著大量的美國人前去參觀,其中絕大部分是父母帶著孩子一起去。休斯敦宇航中心,也就是美國航空航天局所在地,遊客更是人滿為患,退役的太空人們在這裡以親身經歷向青少年講解神秘的宇宙空間。
在宇航中心參觀大廳的入口,牌子上用英文寫著:「為了能看到遙遠目標的夢想者和探險者,為了慶祝髮現和得到新知識,為了將來可以成為更高極限的探險者的孩子們,我們獻上這個學習中心。」
筆者以為,正是這種對遙遠目標的夢想和對未知領域的探索精神,推動美國人乃至全人類積極開展一項又一項太空計劃。其中當然有政治、經濟的考慮,然而最初始的推動力則是對未知事物、對新領域的永不衰竭的好奇心、求知慾。正是這種精神推動著人類向宇宙深處挺進,推動人類文明不斷向前。
美國30年的太空梭發展歷程,告訴我們這樣一個道理,一個人、一個民族,永遠不要停下追尋夢想的腳步。在這個過程中,錯誤也自有它的價值。正如美國航空航天局局長博爾登所說:「在NASA,失敗並不是最終結果。」
只要夢想和探索精神仍在,人類的目光就會繼續向著宇宙深處探尋。
航天計劃可以終止,然而人類向未知領域進發的腳步永遠不會停下。
(責任編輯:羅園)