“發現號”航天飛機的最后旅程
當地時間2012年4月17日上午,美國“發現號”航天飛機“匍匐”在一架經過改裝的波音747飛機的機身上,從佛羅里達的肯尼迪航天中心飛往華盛頓。
“發現號”此次謝幕之旅經過特別規劃,在華盛頓上空做了短暫盤旋,飛經當地主要地標建筑,其中包括阿靈頓國家公墓,那里也是美國5位航天飛機宇航員長眠之處,他們分別在1986年“挑戰者號”和2003年“哥倫比亞號”事故中遇難。上午10時許,“發現號”降落在華盛頓弗吉尼亞杜勒斯國際機場。之后,它將安置在位于華盛頓的美國國家航空航天博物館,成為永久性展品。
作為美國國家航空航天局(NASA)所有航天飛機中機齡最大、服役時間最長的航天飛機,“發現號”可謂功勛卓著。自1984年8月30日首飛以來,“發現號”曾搭載宇航員240人次,完成39次太空之旅,累計飛行365天,繞地球5830周,飛行距離約2.38億公里。
1990年4月,“發現號”航天飛機升空,將大名鼎鼎的“哈勃”太空望遠鏡送上天,自此開啟了一個新的天文觀測時代。而“哈勃”的維護工作,比如換個電池、修修陀螺儀、取回數據什么的,無一例外都是由航天飛機帶宇航員前來完成?,F如今,“哈勃”仍在軌道上向故園地球默默致意,卻再不會隔三差五地碰見當年的“老友們”了。
航天飛機的功勛與詬病
航天飛機只是外形像飛機而已,其實是往返于地球與外層空間的航天器。20世紀70年代,美國正式開始航天飛機的研制。1981年4月12日,“哥倫比亞號”航天飛機首次飛行,正式拉開了美國“航天飛機時代”序幕。
1984年8月30日,“發現號”首次飛行。在“發現號”之前,美國制造了“企業號”、“哥倫比亞號”和“挑戰者號”航天飛機,“發現號”航天飛機是第4架,其中“企業號”僅用于地球大氣滑翔試驗,所以,“發現號”是第3架進入地球軌道的航天飛機?!鞍l現號”之后,美國又制造了“亞特蘭蒂斯號”和“奮進號”兩架航天飛機。因為“挑戰者號”和“哥倫比亞號”相繼失事,所以“發現號”是現存最年長的航天飛機。
說起“發現號”執行的任務,最光榮的莫過于兩次臨危受命,拯救航天飛機的命運。
1986年1月28日,“挑戰者號”從肯尼迪航天中心發射72秒鐘后在1.5萬米高空突然爆炸,7名機組人員全部遇難。975天后的1988年9月29日,“發現號”臨危受命,進行災難后的首次飛行。
2003年2月1日,災難再度降臨,載有7名宇航員的“哥倫比亞號”航天飛機在著陸點上空解體,7名宇航員全部遇難。此時,有人懷疑航天飛機的安全性缺乏保障,不適合再次飛行。兩年后的2005年7月25日,“發現號”再次臨危受命,進行了“哥倫比亞號”失事之后的首次航天飛機飛行。
美國研制航天飛機的初衷是可重復使用,以節約發射費用。但事與愿違,航天飛機發射和維護成本居高不下。美國國家航空航天局算過一筆賬:自1972年以來,美國政府共為航天飛機項目買單1960億美元,分攤到135次發射飛行每次約15億美元。而在考量通脹因素后,美國花在航天飛機項目上的銀子,已超過登月、制造原子彈和開鑿巴拿馬運河的總和。
航天飛機的天價費用,讓美國國家航空航天局不堪重負。而除去失事的“挑戰者”號和“哥倫比亞”號外,剩余的3架航天飛機已到了故障多發的暮年。在美國經濟低迷財政虧空的大背景下,還有深空探測、登陸火星等耗費巨資的項目需要實施,每年燒錢40億美元的航天飛機,著實讓美國人感覺玩不起了。更要命的是,航天飛機的安全性和可靠性未免讓人失望。數據顯示,其134次飛行中就有兩次事故、14人遇難。按照百萬公里死亡人數計算的風險,這要比民航客機高138倍。2010年初,美國國家航空航天局正式決定現有航天飛機將全部退役。2011年7月8日,“亞特蘭蒂斯”號第33次、也是最后一次升空,開始了美國航天飛機的絕唱之旅。
“后航天飛機時代”誰主沉???
航天飛機時代的終結,并不意味著美國載人航天事業的終止。航天飛機退役后,美國計劃大力發展新一代航天器“獵戶座”接棒進行載人航天活動。
“獵戶座”可容納4至6名宇航員,往返于地球與國際空間站之間。同時,該飛船還可充當空間站的對接艙或逃生艙。在設計方面,“獵戶座”飛船將采用“落地”的方式返回地球,中途利用降落傘減速,可顯著提升返回時的安全性。飛船可搭載“逃逸塔”系統,一旦遇到危險,可迅速將宇航員“甩”出去,借助降落傘安全著陸。2006年8月,美國國家航空航天局將該飛船的合同授予洛克希德?馬丁公司,由其全權負責設計、開發及建造,并預計在2015年載人前往國際空間站。
然而,按照“獵戶座”計劃,至少未來4年美國的載人航天器將處于空白期,美國宇航員往返國際空間站,將不得不租用目前唯一能夠運載宇航員與國際空間站對接的俄羅斯“聯盟號”飛船?!奥撁恕毕盗酗w船至今已使用40多年,可容納3名宇航員,也可改造為貨運飛船。與航天飛機相比,“聯盟”飛船結構簡單、技術成熟過硬、制造周期短,是經久耐用、性能良好的航天運載工具。更重要的是,“聯盟號”總體上比航天飛機安全得多。
租用“聯盟號”費用并不低。自美國2004年宣布結束航天飛機計劃以來,俄羅斯已8次上漲運送宇航員的費用。目前,搭乘一趟“聯盟號”的租金約為4340萬美元。預計到2016年,“聯盟號”每個座位的費用將高達6300萬美元。但俄羅斯并不以“聯盟號”為滿足,從2009年起俄開始研制新一代載人飛船,暫定名“羅斯號”,計劃2018年投入使用?!傲_斯號”可飛往空間站和月球,能重復使用多達10次,將極大降低天地往返的運輸成本。
如果說俄羅斯“聯盟號”主要承擔載人使命,那么日本航天器則可能承擔向國際空間站運送物資的任務。日本太空貨運飛船空間站轉運飛行器系列產品1號(HTV1),曾于2009年9月前往國際空間站。該飛船能裝載約6噸貨物,飛船與運載火箭分離后能自主飛行至空間站。但比較遺憾的是,HTV系列飛船目前還難以回收使用。
作為有技術實力的后進者,歐洲正在載人航天領域奮起直追。與美俄日不同的是,歐洲航天局把未來載人航天的長期發展重心再次轉向航天飛機。歐航局計劃在2015年到2020年間制造出自己的航天飛機。歐航局名為“極光”的中長期計劃雄心勃勃:在2020年到2025年,歐航局宇航員將登上月球;從2026年開始進行宇航員登陸火星的準備;2030年至2035年間,將向火星發射一艘載人飛船,實現歐洲宇航員登上這顆紅色星球的夢想。
美國停飛航天飛機,看似是美國航天史上的一次重大休整甚至挫折。但如果從產業角度看,這幾乎是一次從“輸血”式發展到“造血”式發展的航天產業大跨越。目前,美國正采取多種手段鼓勵美國民營企業開發制造火箭和宇宙飛船,用以和俄羅斯、日本甚至歐洲展開航天器研發競爭。預計不久的將來,美國將安排商業公司承擔將宇航員送入近地軌道的任務,其運作模式將和美國國家航空航天局租用俄羅斯飛船運送航天員往返國際空間站類似。這意味著,未來太空領域將有更多民間資本介入。如果一切順利,波音公司建造的CST-100,有望在2015年開展商業旅行活動。當然,美國航天項目的去政府化趨勢還是有限,仍將受到政府嚴密監管。
隨著“后航天飛機時代”的來臨,更多國家進入載人航天領域你追我趕,世界航天格局正悄然發生變化。
(作者系淮南聯合大學副教授)