航天飞机:不完美的完美谢幕

 http://www.lgmi.com    发表日期:2011-7-21 9:50:33  兰格钢铁

  

  如果一切顺利,“亚特兰蒂斯”号将于美国东部时间7月20日返航,至此,30年的美国航天飞机时代将画下最后的句号。

  航天飞机在载人航天的发展历程中意味着什么?本期报道将系统评述航天飞机的功过得失,及其退役的影响。

  美国当地时间7月8日11时26分,佛罗里达州肯尼迪发射中心,航天飞机“亚特兰蒂斯”号成功发射升空,开始了它为期12天的太空之旅。

  7月10日,“亚特兰蒂斯”号与国际空间站“和谐”号节点舱顺利对接,将搭载的太空物资和部件送达空间站。目前,机上的四名宇航员已经完成既定的两项实验任务中的一项。

  如果一切顺利,“亚特兰蒂斯”号将于美国东部时间7月20日返航,这一天恰巧是人类踏足月球42周年纪念日。  至此,30年的美国航天飞机时代将画下最后的句号。

  高科技隐含高风险

  从1981年航天飞机首飞成功以来,共完成了135次飞行,搭载过355名宇航员,飞行了8亿多公里行程,运送过1750吨货物……这是美国航天飞机30年的显赫成绩。

  迄今为止,美国共制造了6架航天飞机,其中,“企业”号从未飞上太空;“挑战者”号和“哥伦比亚”号先后失事;“发现”号和“奋进”号已分别于今年3月和6月完成“绝唱”之旅。如今,随着亚特兰蒂斯号返航日期日益临近,美国航天飞机时代也即将落下帷幕。退役后的“亚特兰蒂斯”号将在佛罗里达州肯尼迪航天中心向游客展出;“奋进”号将落户加利福尼亚州科学中心;“发现”号则被移至首都华盛顿的博物馆。

  在航天飞机时代即将终结之际,各界人士纷纷发表言论对其功过进行评说。

  美国总统奥巴马在首次微博访谈中对航天飞机作了如此评价:“航天飞机取得了非凡成就,我们都以此为荣。”

  “亚特兰蒂斯”号指令长克里斯·弗格森表示:“没有航天飞机,国际空间站根本无法建设。”

  美国新科学家网站盛赞航天飞机是“人类迄今建造过的最先进、最复杂、功能最为齐全的航天器”。

  与宇宙飞船相比,航天飞机因其超强运载力,能将一些无法用运载火箭发射的航天器送上太空,大大拓宽了有效载荷体积和质量,也增加了航天飞机的功能。同时,它能够在轨回收、检修卫星,可以在空间轨道上精确部署、组装各类有效载荷,从而极大扩展了人类的空间活动范围和规模,“国际空间站”就是最典型的例子。

  可以说,30年来,航天飞机为美国乃至全人类的太空探索事业画出了一道独特亮丽的风景线,然而高技术也隐含着高风险,这成为航天飞机致命的缺陷。美国《技术评论》杂志称,正是“一些致命缺陷,导致它最终退出太空舞台”。

  从成本来讲,航天飞机每次的发射费用高达4亿至5亿美元,返回地面后需要大量维修工作,从而使发射间隔变得很长,每年最多只能进行5至6次发射。

  航天飞机的安全性更是不容乐观。航天飞机设计极为复杂,包含3000多个重要的分系统和超过300万个零部件,只要其中一个分系统或关键零部件出问题,就可能导致重大事故。2003年“哥伦比亚”号失事,就是由于发射过程中外储箱脱落的保温泡沫材料击中了航天飞机的左翼,从而酿成悲剧。

  美国发射航天飞机的30年间,5架航天飞机损失了2架,共有14名航天员牺牲。134次飞行就有两次事故,14人遇难,按照百万公里死亡人数来计算,其风险比民航客机高138倍。美国航空航天局(NASA)2010年的一份内部安全报告说,现在航天飞机安全性比30年前提高了10倍,但发生灾难性事故的风险仍达1/90。

  产业助推器与科研无底洞

  航天科技对美国经济的发展曾经起过巨大的牵引作用。

  NASA的一份统计资料指出,向航天科技领域每投入1美元,就能从整个经济领域得到8美元的回报。

  NASA的另一份调查报告则指出,航天工程在就业、教育、经济发展、军民两用技术等方面对美国产生了巨大影响,它带来的技术突破直接促成了20世纪若干重大的技术进步。美国将航天技术转化为民用产业,创造了2万亿美元的巨额利润。

  另外,航天工业不仅直接产生经济效益,航天科技的转化和移植还能够带来更多的效益。

  据NASA公布的数据,美国在上世纪90年代开发的1000多种新材料80%是在空间技术的刺激下完成的,有近4000项空间技术成果已移植到民用领域,数万家企业参与了载人航天的生产、研制。航天技术的二次应用已渗透到日常生活的方方面面。

  对此,《纽约时报》7月8日的文章总结说,尽管航天飞机时代终结了,“我们仍将继续生活在太空时代,没人会对这个事实提出异议。想想我们的日常生活多么依赖那些空间轨道上作为国际社会公共资源的芸芸众星,通信、商务贸易、军事活动、地球资源和气候监测、让我们自己和别人免于迷路的GPS,都离不开这些人造卫星。”

  然而,航天飞机的耗费也甚是巨大。统计显示,1972年以来美国花在航天飞机制造、发射和维修上的费用是1960亿美元,分摊到每次发射,其总成本约15亿美元。这笔巨款超过了阿波罗登月计划、制造原子弹和挖掘巴拿马运河的总费用。这使航天飞机的经济效益大打折扣。

  在俄罗斯之声7月9日的报道中,俄罗斯宇航专家利索夫这样评价:“起初指望这个计划能带来商业利润,这成了幻想……美国人对综合体的复杂性和星际飞行工作的规模和难度估计不足。”

  英国《经济学人》杂志7月6日的封面文章也持同样看法:航天飞机的运营成本超出预想地高昂,为了确保复杂的设备系统的完全性,发射日期总是一拖再拖,需要核查的项目层出不穷,维修费用居高不下,最终成本并没有因多次使用而降低下来。

  美国《外交政策》杂志的文章则直接给航天飞机计划“盖棺定论”,认为它是“科研无底洞”。《外交政策》估算,美国在航天飞机项目上的投入至少为1000亿美元,因而使用航天飞机简直是在做亏本的买卖。

  失落的航天城与太空海滩

  得克萨斯州的休斯敦是NASA的指挥中心所在地,该市因此成为世界闻名的航天城。

  如今,休斯敦将因航天飞机的离去而受到重创。在《纽约时报》7月8日的报道中,休斯敦市长帕克这样说:对于休斯敦来说,太空计划是值得他们骄傲的领域。他们的棒球队是太空人队,他们的篮球队是火箭队。太空几乎已经成为当地人灵魂的一部分。但是,现在一个大的太空时代即将终结,400万休斯敦人的经济将受到重创,数千人将失去工作。

  在休斯敦的NASA任务控制中心,航天飞机计划最初有3万人参与,现在只剩下6000人,到9月份将只剩下1000人,总共有27000人失业。

  艾尔·布兰斯科姆就是其中的一员。艾尔1962年从美国亚拉巴马大学毕业,成为载人航天计划的成员之一。在随后的50多年中,艾尔几乎参加了 NASA的每一个重大项目,包括亚特兰蒂斯号最初的组装、发射以及13次任务。待“亚特兰蒂斯”号返航之后,艾尔还将是护送它进入博物馆的小组成员之一。他对此非常伤感。航天飞机时代的结束,也意味着艾尔这段职业生涯被终结。

  航天飞机计划的终止也将使佛罗里达州的经济雪上加霜。肯尼迪航天中心地处奥兰多市东面35公里的一片充满浓郁热带风情的海滩,人们称之为太空海滩。多年以来,太空海滩的广告都是一个航天飞机的模型。肯尼迪航天中心每次执行发射任务,总是能吸引大量游客。2005年5月,仅仅是“发现”号的一次发射就为佛罗里达带来10亿美元的旅游收益。如今,航天飞机即将离去,失业率已经高达10.8%的佛罗里达州,经济会因此再受打击。

  布兰达·墨贝里是那些背靠肯尼迪航天中心、捧着旅游业饭碗的人们中的一员。墨贝里的小店就开在航天中心的门外,出售太空主题的T恤衫,销量一直不错。随着航天飞机即将谢幕,墨贝里心情黯然,为了生存,她将不得不到别处再开分店。“我们必须得学会多样化经营,发射中心不能永远保证我的生意,没有发射,我的商店就得关门。”墨贝里说。

  美国航天飞机时代画上句号后,美国将不得不以高价向俄罗斯购买宇宙飞船座位,使本国航天员得以进入国际太空站。

  俄罗斯自然不会放过提高利润的良机。2004年以来,俄罗斯已将载送美国航天员升空的费用涨价8次。而据知情人士透露,涨幅最大一次将在今年夏天,美国航天飞机正式退役之后。届时,每位美国宇航员搭乘俄罗斯飞船的票价将是4340万美元,涨幅为57%。

  不过,这段由俄罗斯高额垄断的时期不会太长。NASA预计,俄罗斯的垄断局面将于2016年终结。因为按照NASA的计划,由私企开发的新型商业太空交通工具届时将启用。

  “后航天时代”初见端倪

  美国政府正在积极启动后航天时代新的太空探索方案。

  2010年4月,奥巴马政府公布了 “火星计划”,宣布美国未来太空重点将转为深空探索,届时将研发出能飞得更远的航天飞船。奥巴马认为,美国航天的未来不在低地轨道,必须走向更远的地方。

  美国计划在2025年送人前往一颗小行星。NASA今年已经启动一项新的重型火箭的研制工作,争取在2016年研制成功。

  美国下一代航天运载工具也引起人们的极大关注。美国航空航天局局长博尔登在一份书面声明中表示,要在本世纪30年代中期实现人类往返火星轨道。

  专家认为,2010年4月和2011年3月两次试飞的美国空天飞机X-37B将成为未来几年最为先进的航天运载工具。

  原本由航天飞机承担的向空间站运送宇航员和物资的任务最终将交给美国的私人企业来完成。商业火箭将取代NASA已经研发了四年之久的“战神 I”。《纽约时报》将其描述为“美国政府计划让宇航员升空私有化”,并评论“这一转变将‘使NASA走上更具可持续性、更宏伟的发展道路’”。

  据该报道透露,在航天飞机退役后,美国政府将鼓励各类私人公司建造和发射多种航天器。条件成熟以后,美国宇航局将租用私人飞船将宇航员送入太空,以便节约经费,开展更为“尖端”的外太空探索活动。

  目前,有意充当“太空出租公司”、涉足“太空的士”行业的公司包括波音和洛克希德-马丁合作成立的美国发射联盟,以及PayPal公司创始人埃隆马斯克创建的太空探索技术公司。

  此外,一些互联网新贵也对太空发射活动跃跃欲试,并且出巨资打造了自己的火箭和飞船。不管是从技术还是从财力来看,私人航空都比NASA底气更足。

  太空探索技术公司似乎是这些企业中最有希望第一个拿到NASA“订单”的企业。该公司计划明年开始向国际空间站运送货物,最终实现向国际空间站运送宇航员。其正在研制的“猎鹰重型”大推力火箭运输能力是航天飞机的两倍。下一步则是在10~20年内,把首名宇航员送上火星。

  美国航空航天局副局长洛丽·B·加弗称未来载人航天前景光明:“我们要采用曾在这个国家里发展出所有那一切杰出事物的模式,即通过企业、通过竞争来发展载人航天。”

  对于美国航天飞机时代结束之后将出现的新局面,英国《每日电讯报》评论说,美国航天飞机时代终结预示着一个新时代的开启。美国停飞航天飞机,表面看似乎是美国航天史上的一次重大挫折,但如从产业角度看,这是航天产业的重大跨越,对未来会产生不可估量的好处。

  博尔登也对此充满信心:“有人说,航天飞机最后的飞行任务,标志着美国支配人类太空飞行50年的时代被终结。但我想告诉你们,美国还将继续领导太空探索至少半个世纪,因为我们有成功的基础。在NASA,失败并不是最后结果。”

  普通人的太空梦也不再遥远

  据国外媒体报道,今年,美国维珍银河公司的太空船2号将会搭载首批太空游客进入太空。

  截至目前,共有500人报名成为首批太空旅客。首次太空旅行的票价是每人20万美元。

  维珍银河公司创始人、亿万富翁布兰森正在新墨西哥州拉斯克鲁塞斯镇建造美国最大的商用航天发射场,也是全球第一个商用航天发射场。

  布兰森这样描绘未来的太空游项目:乘客在进行太空旅行的时候,由维珍银河的白骑士2号(特殊喷气动力母船)将乘客乘坐的太空船2号带到发射高度,然后释放太空船2号,由太空船2号带领旅客完成亚轨道太空飞行,飞行高度约为35万英尺。乘客将感受到大约4分钟的失重状态。

  从事私人太空旅游的一家企业负责人表示,一位匿名的亿万富翁已为太空旅馆项目提供了30亿美元的启动资金。很多对“太空旅馆”感兴趣的富豪,也在这一计划中预定了客房。

  此外还有消息称,美国旅馆业大亨毕格罗所创建的毕格罗宇航公司计划建造充气式太空站,并在4年后让其升空,成为第一个民营太空站。

  据了解,近年来,美国的私人载人航天飞行产业已经逐渐成熟。

  目前美国已经有很多商业公司为普通游客打造太空旅游项目。

  《科学美国人》太空科学编辑马瑟认为,拥有专业太空飞行器队伍,以及多家私人公司参与,是美国推进太空飞行计划的最好方式。终有一天,在太空也能够拥有希尔顿酒店和赫兹租车公司,得到非常棒的享受。

  不远的将来,人们可以通过私营的太空飞船往返于天地之间,如果愿意的话,还能在“太空旅馆”里住一个月。虽然价格不菲,但太空游似乎不再是少数人的冒险,普通人的太空梦也不再遥不可及。

  美丽的太空已经在向普通人招手。

  航天探索的初始动力

  美国人探索太空的热情始于20世纪50年代和60年代初。二战胜利后充满自信的美国人,被太空探索这个新天地深深吸引。美国政府对航天项目大力支持,自由的文化氛围也使探索精神能够更加自由地翱翔。

  “阿波罗”号登月成功,美国确立了空间技术的领先地位,更加激起了美国人探索外太空的热情。这一热情在催生了航天飞机计划的同时,也催生了一大批科幻小说和科幻电影。科幻作家们乐此不疲地编织太阳系或更远的太空旅行故事,例如《星球大战》、《星际旅行》、《外星人E.T.》、《第三类接触》等等。

  对太空探索的热爱已经成为美国文化的一部分。2005年,当“发现”号重返太空时,美国人群情振奋,无数旅客冒着被丹尼斯飓风袭击的危险预订酒店房间,英国《泰晤士报》不禁感叹:“‘发现’号的魅力与独立日、圣诞节相比都有过之而无不及。”

  作为著名的航天城,休斯敦市是美国得克萨斯州最著名的旅游地之一,每天吸引着大量的美国人前去参观,其中绝大部分是父母带着孩子一起去。休斯敦宇航中心,也就是美国航空航天局所在地,游客更是人满为患,退役的宇航员们在这里以亲身经历向青少年讲解神秘的宇宙空间。

  在宇航中心参观大厅的入口,牌子上用英文写着:“为了能看到遥远目标的梦想者和探险者,为了庆祝发现和得到新知识,为了将来可以成为更高极限的探险者的孩子们,我们献上这个学习中心。”

  笔者以为,正是这种对遥远目标的梦想和对未知领域的探索精神,推动美国人乃至全人类积极开展一项又一项太空计划。其中当然有政治、经济的考虑,然而最初始的推动力则是对未知事物、对新领域的永不衰竭的好奇心、求知欲。正是这种精神推动着人类向宇宙深处挺进,推动人类文明不断向前。

  美国30年的航天飞机发展历程,告诉我们这样一个道理,一个人、一个民族,永远不要停下追寻梦想的脚步。在这个过程中,错误也自有它的价值。正如美国航空航天局局长博尔登所说:“在NASA,失败并不是最终结果。”

  只要梦想和探索精神仍在,人类的目光就会继续向着宇宙深处探寻。

  航天计划可以终止,然而人类向未知领域进发的脚步永远不会停下。

(科学日报 郭勉愈

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