美国航天项目的私营化转身

国外航天 · 2016-10-31 15:12:19

2008年8月一个周六的夜晚，一枚黑白相间的火箭在火光中从太平洋中部的海岛上升空。点火的过程看起来非常完美。然而，仅仅在两分半钟之后，糟糕的事情发生了。火箭的一级与二级没有顺利分离，这导致了整个发射任务的失败。 　　　　失败了的火箭叫做“猎鹰1号”。至此，它一共发射了三次，失败了三次。但发射火箭的人们并没有丝毫停下来的意思，在第三次失败的时候，第四次和第五次发射已经在日程之中了。一个多月后，猎鹰1号进行第四次发射。这一次它成功了。它将165千克的有效载荷送入了地球轨道。 　　　　这是历史上第一枚成功进入地球轨道的完全由私营公司设计制造的液体燃料火箭。设计它的公司叫做SpaceX，创始人是Paypal的创始人艾隆·马斯克(Elon Musk)。此时距离公司的创立仅有6年。 　　　　两年多之后的今天，SpaceX已经计划在2011年年内实现公司自行研制的“龙飞船”与国际空间站的无人对接。 　　　　事实上，SpaceX公司在去年已经被奥巴马政府选定，为美国研制新型的天地往返运输系统。此前担此重任的美国宇航局(NASA)由产品研发者的角色一下转变成了产品用户。 　　　　“NASA此种与私营公司合作的方式是前所未有的。”中国空间技术研究院研究员庞之浩说，“这不是政府投资去干某一件事情，而是私营公司自己研制火箭和飞船，政府相当于‘打的’，完全按照商业化的模式运作。” 　　　　美国目前正在使用的天地往返运输系统是航天飞机，它们在为NASA服务了三十年之后，即将退役。接下来的几个月里，它们将进行最后两三次发射。自 1983年开始服役的发现号航天飞机目前正在修补外部燃料箱的裂缝，可能在下个月飞向国际空间站。奋进号航天飞机的发射则不早于4月1日。 　　　　“航天项目的‘私营化’或‘民营化’在若干年内有可能成为美国新的潮流。”中国的一些航天科技专家做出了这样的判断。 　　　　星座计划的起与落 　　　　航天飞机拥有两个翅膀，外形与航空飞机较为相似。在1969年阿波罗11号登月之前，美国就开始了航天飞机的设计。第一架航天飞机“哥伦比亚号”诞生于1979年，并于1981年进行了首次发射。随后，挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号相继诞生。每架航天飞机每次能将5到7名宇航员送入低地球轨道，然后再返回。 　　　　然而，事实证明，航天飞机并不是一种足够安全的交通工具。1986年，挑战者号航天飞机升空时发生爆炸，七名宇航员丧命。2003年，悲剧重演，哥伦比亚号航天飞机在重返大气层时爆炸，七名宇航员全部遇难。 　　　　这促使小布什政府在2004年决定让NASA研制新一代的天地往返运输系统——“猎户座”成员探索飞行器。而猎户座飞船只是小布什政府一个庞大计划的一部分。“太空探索新构想”是这个庞大计划的名字。在这个新构想中，美国人要重返月球，在月球建立永久基地，然后登陆火星并为探索更遥远的太阳系做准备。NASA为此在2005年启动了“星座计划”，即用13年的时间研制新型战神系列火箭、猎户座飞船和“牵牛星”月球着陆器。 　　　　在这个计划中，猎户座飞船会在2015年首飞，战神-5火箭在2018年首次发射，2018-2020年间美国人再次踏上月球表面。 　　　　但仅仅几年间，“太空探索新构想”就出现了走不下去的感觉。航天器的研制进程不断推迟，耗资也如天文数字。据估计，从航天飞机退役到新一代飞行器之间的断档期至少将长达七年。经济危机更令情况雪上加霜。“布什的计划即使走下去也没什么新意。”庞之浩认为，“做出这样的计划似乎还是政治影响比较大。从创新性和美国的长远利益来讲，属于循序渐进。” 　　　　奥巴马政府在2009年成立了一个评审委员会，对美国的载人航天计划及其进度进行了评估。评估报告给出了美国太空探索的三种路径：火星优先、月球优先和灵活途径。奥巴马最终选择终止星座计划，采取灵活途径。 　　　　将灵活途径的主要内容归纳起来：国际空间站的运行时间延长到2020年，鼓励私营公司设计制造、发射和运行商业载人航天运输系统，发展重型运载火箭系统、在轨操作技术和机器人技术。 　　　　在新的计划里，重返月球的计划被抛弃，取而代之的是载人登陆(或环绕)人类从未踏足过的小行星，然后是火星。 　　　　这一改变在美国国内引起了巨大的分歧。登月宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林就分别持有不同意见。奥尔德林支持新的计划，而阿姆斯特朗则说“重返月球才是人类在太阳系扩张的最富成效的路径”。“其实在小布什提出重返月球的时候，就有很多科学家反对。除了没什么新意，另一个原因是，他们认为如果去火星的话，无论从小行星上去还是从地球上去，都比他那个效率高。”庞之浩说，“实际上在奥巴马上台前，就已经有一些行星科学家准备了新的方案，要向奥巴马提出了。” 　　　　美国航天的传统 　　　　奥巴马去年4月在肯尼迪航天中心宣讲他的新计划时提到，事实上，美国宇航局一直在依赖私营公司帮助设计和建造载人航天器，包括从50年前运送宇航员约翰·格林到达轨道的“水星”飞船，到今天仍在服役的发现号航天飞机。“使用私营公司，政府投资少，而且私营公司效率非常高。不论是在技术开发还是研制周期上，效率都比大公司要高。它们的起点也非常高。”庞之浩说。 　　　　在SpaceX之前，美国已经有私营公司研制出了能够进行亚轨道飞行的飞行器。早在1994年，知名飞机设计师伯特·鲁坦(Burt Rutan)就开始考虑造这样一架飞行器。2001年开始，鲁坦的公司与微软创始人之一保罗·艾伦合作，花三年时间建造出了“太空船1号”。太空船1号的设计制造完全没有政府资助，它2004年在五天之内两次飞上100千米以上的高空，创造了私人载人突破地球大气层的历史。 　　　　后来的“太空船2号”在设计上能够飞得更高，达到160-320千米，几乎到达载人航天的高度。飞行时，太空船2号搭载在母机“白骑士2号”身上飞至18千米高空，然后与白骑士2号分离，火箭助推装置点火，急剧跃升。 　　　　不过这些亚轨道飞行器的研制者并非要与政府合作，他们的目的只是为了开发民间新的旅游项目。太空船2号一次飞行可以搭载6名乘客，让他们到大气层之外看地球并体验失重飞行。只要能支付20万美元，经过简单的训练，便可尝试一次亚轨道飞行。 　　　　美国另一家著名的私营公司“轨道科学”在2010年成为NASA小型火箭计划的主要承包商，执行国际空间站的货运任务。该公司计划在今年利用自行研制的金牛座2号火箭发射天鹅座飞船，后者能够与国际空间站对接。 　　　　不光是在美国，欧洲近年来也有类似的现象。德国的OHB公司，只有一百多人，却在研制欧洲的第一代雷达成像侦察卫星中打败了实力强大的阿斯特留姆公司。OHB公司所制造出的卫星既便宜，性能又高，现在已经发射了四颗。 　　　　私营、国营之争 　　　　当年SpaceX发射猎鹰1号火箭的团队只有二十多人。两年之后的2010年6月，猎鹰9号又从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。它一次成功。猎鹰9号的任务主要是搭载SpaceX公司自行研制的“龙飞船”。 　　　　2010年12月8日，猎鹰9号第二次发射，首次成功将龙飞船送入预定轨道。龙飞船绕地球飞行了两圈后，在同一天成功着陆。SpaceX公司在这一天成为历史上第一家能够让飞船进入低地球轨道并返回的私营公司。之前全世界只有六个国家或政府机构完成过相同的壮举。 　　　　龙飞船计划在今年再试飞两次，并首次与国际空间站进行无人对接。如果对接成功，它接下来要向国际空间站运送12次货物。一切顺利的话，龙飞船也非常容易改为载人飞船，未来每次飞行可以运载七名宇航员进入太空。 　　　　航天飞机退役之后，美国就缺少了天地往返的运输系统，载人需要依赖俄罗斯。航天飞机与新型飞船之间的断档期一定会出现，问题在于有多长。“‘打车’要比自己‘造车’便宜得多，而且时间上也更快。”庞之浩说。 　　　　然而美国国内对奥巴马的新计划的质疑声音也一直不绝于耳。航天飞机退役后，佛罗里达州将有7000人失业，而奥巴马的商业乘员运输系统计划只能带来1700个就业机会。 　　　　NASA前局长格里芬也对奥巴马的计划表示明确的反对。他认为，由此下去，美国将不再是人类太空探索的主力成员，私营公司之前没有承接过政府的载人航天的大项目，难以承担这一高风险使命。 　　　　在压力之下，奥巴马后来做出让步，双管齐下，既出资扶持私营公司，又命NASA继续研制猎户座飞船。只不过在布什的计划中，未来的天地往返运输系统完全依靠猎户座飞船，而奥巴马的是缩减版，猎户座飞船只被当作备用的救生艇。 　　　　尽管现在商业乘员运输系统计划已经获得美国国会的通过，但美国许多科学家仍然在呼吁重返月球，而不是先登陆小行星。“月球是唯一合逻辑的首选目的地。”X奖委员会的资深主任威廉·波莫然兹(Wiliam Pomerantz)说。太空船1号当年的成功就是在竞争X奖的过程中出现的。“将月球作为通往火星和太阳系其他地区的测试场、试验场和待命场，在我看来才是唯一讲得通的。” 　　　　庞之浩则说：“我个人认为，从长远看，奥巴马的商业乘员运输系统计划符合美国载人航天的长远利益，对其他技术也有积极影响。因为它重视抓技术，而不是为了搞出一个东西来炫耀。” （黄永明）　　来源：南方周末

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