王永生 崔桂玲(中國航天員科研訓練中心)

美國共和黨國會前議員吉姆·布萊登斯坦就任美國國家航空航天局(NASA)局長后,為美國的載人航天帶來了新的發展理念和目標。剛剛明確要在2024年送人重返月球,NASA又表示還要向火星進發,目標是在2033年把人送到這顆紅色的星球。在國會一場聽證會上,NASA局長稱為實現那一目標,包括載人登月在內的其他工作需要加速進行,月球是火星飛行的試驗場。
布萊登斯坦把近月空間站建設作為深空探測的第一步,并主張通過國際合作實現載人深空探測的目標。2018年10月履新后的NASA局長布萊登斯坦首次訪問俄羅斯,在莫斯科大學發表演講,就如何開展首個月球軌道站建設、如何開展國際合作等進行了交流,他指出,政治不會成為美國和俄羅斯在太空合作的障礙。
2016年秋季,“國際空間站”(ISS)伙伴國召開國際航天器工作小組(ISCWG)會議,期間首次提出了在月球軌道建設“ISS姊妹站”(月球軌道站)的概念。在此框架內,5個航天大國代表開始討論太空開發的國際計劃,以及后“國際空間站”時代載人航天發展的走向。
2018年9月,俄羅斯航天國家集團(Roskosmos)和NASA正式確認了這些計劃,并簽署了建設月球軌道平臺“門戶”(Gateway)合作備忘錄,俄羅斯承擔研制月球空間站氣閘艙的任務。但是隨后的談判進入了僵局,因為俄方不認可在此項目中的角色。不久前,俄羅斯航天國家集團總裁德米特利·羅戈津公開聲明,俄方不認可美方提出的條件,將不參加與美國聯合的近月空間站建設項目。
原本由于“國際空間站”發生泄漏和“聯盟”(Soyuz)飛船殼體出現小孔事件,俄美關系已經出現變化,俄方退出月球軌道站建設項目后,雙方關系變得更加緊張。兩個大國之間的關系不僅在地球上出現嚴重狀況,在太空中也令人擔憂。
布萊登斯坦在莫斯科大學的演講中,闡述了NASA深空探測計劃和發展與俄羅斯及“國際空間站”伙伴國的合作計劃,回答了許多這方面的問題和疑慮。
布萊登斯坦本次對莫斯科的訪問還有一個亮點,就是在此期間,俄羅斯航天國家集團總裁羅戈津與布萊登斯坦進行了首次會晤。兩位世界最大航天機構的首腦人物有許多相同之處,都是不久前剛剛履新,有值得炫耀的駕駛飛機和直升機的經驗,在履歷中還有許多其他相同的東西。
羅戈津指出,許多共同的東西把二人聯系在一起,希望在近期雙方能就許多深空探測合作計劃達成一致。希望政治不會影響合作,一如既往地發展雙邊關系。
布萊登斯坦也表達了相同的看法,他指出,即使在冷戰最黑暗的時期,美國和蘇聯在和平開發太空領域的合作也沒有停止過,他高度肯定了1975年“聯盟”與“阿波羅”(Apollo)對接時來昂諾夫與斯塔福德首次“太空握手”的重要意義。今天沒有任何理由低估或詆毀兩國航天機構近半個世紀建立起來的互信和理解。雙方下一個合作和發展方向應當是近月空間站的建設。布萊登斯坦認為,近月空間站的建設離不開俄羅斯和其他國際伙伴的幫助。
月球軌道平臺“門戶”的建設應該是雄心勃勃的美國太空復興計劃(American Space Renaissance)的關鍵點之一,早在2016年4月,布萊登斯坦作為美國國會議員就表達了自己的想法,他提議對NASA進行深入改革,旨在“讓美國在太空探索方面發揮主導作用”。在其改革框架內,布萊登斯坦呼吁明確區分軍用和民用太空任務及職能,將“空間碎片”的觀測職能移交給NASA,并將空間機構的重點放在深空探索和研究上,包括載人深空飛行任務。
布萊登斯坦建議美國國會解決NASA面臨的主要問題,即由于國會和白宮的變化導致預算突然減少和計劃取消,NASA局長應當由選舉產生且不可替換,其任期限制在5年之內。他的這些想法并沒有獲得國會支持,但卻引起了美國總統唐納德·特朗普的注意,在特朗普的建議下,國會于2017年9月任命布萊登斯坦為NASA新的掌門人。
布萊登斯坦于2018年4月就職,履新后他將實現月球軌道平臺“門戶”建設和重返月球計劃作為NASA的優先級項目,調撥最大資源保障計劃的實施,包括利用其他計劃,如新的“寬場紅外巡天望遠鏡”(WFIRST)的建設計劃和新的氣象衛星計劃。
布萊登斯坦強調,NASA與俄羅斯航天國家集團已經開展了卓有成效的合作,與國際伙伴一道建設了“國際空間站”,這是最大規模的航天任務之一,也是大型的聯合項目。現在需要再向前邁“一小步”,從近地軌道向月球轉移。他感興趣的不僅僅是重回地球衛星的表面,重復阿姆斯特朗和其他“阿波羅”計劃航天員的足跡,不僅僅讓新的國旗再次插在月球表面,現在應當明白的是要建設真正意義的近月空間站和月球基地。
布萊登斯坦指出,現在NASA和俄羅斯航天國家集團,以及商業和其他國際伙伴正在積極地商討近月空間站和月球基地的建設計劃,力爭建成自主的和能自我維護的基礎設施,使未來的居民能夠永久地在其中生活。

近月空間站概念圖
從長遠來看,這些決定也是火星飛行任務的基礎和前提,NASA下一個雄心勃勃的計劃是,在未來的20~30年內實現火星飛行并在其軌道上建設相同的空間站。
布萊登斯坦認為,這些計劃能否實現主要取決于三樣東西,一是發展可重復使用的運載火箭和飛船;二是“開放式”架構月球軌道平臺“門戶”;三是開發新的發動機,這是實現載人月球任務的三大支柱,被稱為“三只月亮鯨魚”。
所謂重復使用的運載火箭或單個級,并非單純指現在存在的運載火箭,地球和月球之間的整個鏈條應該都是可重復使用的,從往返星際間運送貨物的太空“拖船”開始,到負責將旅行者從月表運到月球軌道的航天飛機,每個航天器使用時間至少要15年。這些技術的使用會極大地縮短近月空間站的建設和使用時間,它們對于火星任務也將是極為重要的。布萊登斯坦為自己的觀點賦予了很多的希望,描繪出了未來航天發展獨特的路線。

月球著陸器概念圖
NASA局長透露,NASA將以“開放資源”(Open Source)的原則建設第一個近月空間站,計劃在網絡上公布所有的圖紙、文件和報告,描述空間站所有系統的運行,包括其氣閘艙、對接系統、電力和生命保障系統,任何國家或公司都可以創建自己的模塊,利用這些開放數據并將它們整合到月球軌道平臺“門戶”中。
NASA月球野心的第三條“鯨魚”將是新一代的等離子和離子發動機,它們能夠產生大量的推力且不會釋放太多的氣體,以及能夠使用月球水作為燃料源和氧化劑的傳統化學動力系統。
很久以來,人們認為月球完全失去了水,但是通過印度“月船”(Chandrayaan)探測器和NASA的“月球勘察軌道器”(LRO)探測表明,在地球衛星上存在巨大的冰儲備,這種冰不僅能夠為未來的移民提供水和氧,而且還將是不竭的火箭燃料儲備源。
布萊登斯坦再次強調,這些計劃的實施離不開國際伙伴,其中包括來自俄羅斯的幫助,NASA單槍匹馬不可能完成這些任務。建設近月空間站是國際性的項目,NASA歡迎俄羅斯航天國家集團的加入。在這方面,他不同意特德·克魯茲(布萊登斯坦親密的黨派同僚和前美國總統候選人)的觀點,后者一貫主張發展“國家”太空項目,發揮美國的優勢和主導作用,而不是一味地強調國際合作。