航天飛機的六個“替班”

鑒于“發現”號、“亞特蘭蒂斯”號和“奮進”號3架航天飛機都已使用多年，日益老化，尤其是發射時機上外貯箱包層絕緣泡沫材料脫落問題尚未徹底解決，極易撞壞軌道器外表面的隔熱層，致使其在返回地面飛行過程中有可能出現危險情況，美國宇航局兩年前即已決定，在2010年建成國際空間站之后，讓已有的航天飛機全部退役。代替航天飛機的載人航天器將是新一代可重復使用的乘員探索飛行器“奧賴恩”號。它原本是美國為重返月球而研制的載人航天器，在其飛登月球之前，先作為飛往國際空間站的航天器使用。然而，“奧賴恩”最早要到2015年3月才能投入使用，在這期間該如何為運行中的國際空間站提供人員和貨物運送服務呢?

俄羅斯的載人和貨運飛船

等到國際空間站建成和美國航天飛機全部停飛后，俄羅斯的“聯盟TMA”載人飛船和“進步M”貨運飛船承擔的載人和貨運任務將更加繁重。尤其是“聯盟TMA”載人飛船屆時將要單獨完成駐站航天員的全部更替任務，且無選擇的余地。按照已公布的計劃要求，從2009年二季度開始，站上常駐航天員的人數將由目前的3人擴大到6人，該船每次往返國際空間站，都要實現3人滿員搭載飛行，不可能再有太空游客的座位。待全站建成后，可容納7名航天員長期居住和工作，最多時可接待15人同時進行科學考察，那時“聯盟TMA”載人飛船的忙碌程度也就可想而知了。

雖然我國“神舟”飛船也具有這種載人能力，美國宇航局也曾提出中美太空合作建議，但已被布什政府拒絕。奧巴馬政府能否會使這一想法獲得新生，只能待以后見分曉了。估計實現的可能性不大，因為我國不是國際空間站的參建國，此一問題尚需在多邊框架內進行協商，何況我國還需實施自己載人航天的第二步和第三步計劃。

至于“進步M”貨運飛船，俄羅斯已將其做了技術改進，減輕了自身重量，配備了運行速度更快的先進數字控制系統，能更準確地實現與國際空間站的對接。改進后的首艘飛船“進步M-01M”已于2008年11月26日發射升空，并于11月30日與國際空間站成功對接，給站上送去了重約2.5噸的食品、水、燃料、氧氣和科技設備。

實踐證明，到目前為止，俄制兩種飛船仍是最可靠的飛往國際空間站的太空“出租車”。美國新研制的兩種貨運飛船

2008年12月23日，美國宇航局宣布，該機構已與美國兩家私營航天公司——太空探索技術公司和軌道科學公司簽署合同，待現有航天飛機退役后，讓這兩家公司為國際空間站提供貨運服務，合同已于2009年1月1日生效。

這兩家公司提供的空間站貨運服務每次貨運量最少為20噸，均比俄制“進步M-01M”飛船貨運量高出約8倍，達到美國航天飛機運載有效載荷的三分之二。目前太空探索技術公司正在開發“獵鷹9號”運載火箭和“龍”系列飛船，計劃將用其為國際空間站運送貨物。軌道科學公司的技術進展情況雖未披露，但亦可想見它正在研制自己的相互配套的運載火箭和貨運飛船。上述兩家公司貨運飛船提供服務期間，將負責美國對空間站40％～70％的物資運送任務，對于其余的貨運量，美宇航局將依靠歐空局自動貨運飛船和日本國際空間站轉運飛行器來完成。

新簽署的兩份合同還透露了一個重要信息，那就是美國至少要將國際空間站使用到2016年末。而在以前表明的態度中，美國為了集中精力以確保實現2020年前航天員重新登上月球的計劃，此一使用期限僅定為2015年。這一時限的推遲，雖然尚難滿足俄歐等參建國的要求，但已表明美國總算作出了一些讓步。從發展趨勢來看，美國今后還會延遲國際空間站的最后使用期限。

歐，日各自建造的貨運飛船

歐空局用了11年時間為國際空間站研制的首艘“自動轉移飛行器”ATV貨運飛船，又被稱為“凡爾納”飛船，這是為紀念19世紀法國著名科幻小說作家儒勒·凡爾納而命名的。飛船長10.3米，直徑4.5米，重約11噸，載貨能力為7.4噸，配有高技術光學導航、對接敏感器和通信設備，是歐洲迄今建造的最大最復雜的太空飛行器，也是人類航天史上技術最先進的貨運飛船。它為國際空間站計劃提供了一種重要’的運輸工具。

2008年3月9日，歐空局阿里安5ES運載火箭從法屬圭亞那庫魯航天發射中心起飛，把首艘ATV飛船送上太空，先讓其進行了變軌飛行和防撞機動試驗，然后于4月3日飛船成功地實現了與國際空間站的自動交會對接。它給站上送去了4.6噸的食品、水、氧氣、燃料、衣物和其他補給，本身還攜帶了2.3噸的貨物支持設備，因是首次飛行，飛船要進行各種機動驗證工作，本身攜帶的推進劑較多，故而有效載荷未能滿載。船站對接后，飛船兩次利用其發動機提升空間站軌道，并帶著空間站進行’了躲避太空垃圾撞擊的機動飛行。9月6日離站時，它帶走了站上的垃圾等廢物，隨后于9月29日在南太平洋上空進入大氣層并被燒毀。歐空局稱該飛船的各項表現都超出預期，而飛船研制者阿斯特里姆公司則呼吁把ATV改造成載人飛船，說明它為歐洲以后研制載人航天器奠定了一定的技術基礎。按原定計劃，歐空局將陸續建造4艘這種飛船，并以約18個月至兩年的時間間隔依次發往國際空間站，以改變站上貨物運力緊張的局面。

2008年12月25日，日本宇宙航空研究機構在位于筑波市的筑波宇宙中心向媒體展示了日本首艘國際空間站轉運飛行器HTV。該飛行器又被稱為太空貨運飛船。它由鋁合金制成，呈圓筒狀，全長約10米，直徑約4:4米，一次能夠搭載水、食品和試驗設備等物資約6噸。按計劃，被稱為“技術實證機”的首艘飛船HTV-1預定；2009年秋天搭載H281號試驗火箭升空。到2015年，日本將每年建造1艘HTV貨運飛船并發射上天。飛船和火箭分離后，能夠自主飛行到國際空間站，自動完成船站對接。待飛船給空間站補給物資完成任務后，它將帶著站上垃圾實現船站脫離，然后同歐空局的ATV飛船一樣，在沖入地球大氣層時燒毀殆盡。HTV飛船將把日本和美國的物資送往國際空間站，以彌補航天飛機停飛后留下的貨運空缺。

在今明兩年內，美國3架航天飛機計劃再做8次飛行，以完成國際空間站的建設工作和對“哈勃”太空望遠鏡的最后一次維護任務，然后退役。它們留下的向國際空間站運送人員和物資的任務，將全部由上述6種航天器來承擔。此一變故催生了4種貨運飛船的早日問世。從這個意義上講，也還算是更替有序吧。

[責任編輯 龐 云]