人類太空五十年

自前蘇聯第一顆衛星上天以來，人類在太空這條路上已風火顛簸地行走了五十年，這條路上充滿艱辛。通過“挑戰號”和“哥倫比亞號”慘烈的太空空難事件，美國歷盡滄桑，進入太空中年，揚棄了銀槍蠟頭的“航天飛機”，洗心革面，重新組織國際太空科技隊伍，再籌劃發展載人的巨大推力火箭，沖出近地軌道，向深太空探測。目的地：先回月球，建立前哨基地，再登陸火星，跟著水走，尋找外層空間生命。

引子

自前蘇聯“斯普特尼克”衛星（Sputnik，俄文意為旅伴）上天起算，人類在太空這條路上已風火顛簸地行走了五十年。

“斯普特尼克”衛星借助于二戰后德國V-2火箭專家力量先行上天，打響了美蘇太空科技單挑獨斗時代，以登月為競賽項目。初生之犢不畏虎，是人類太空的童年期。

“國際空間站”是人類太空“憤青”時期的玩具。空間站在近地軌道（Low Earth Orbit，LEO）上轉呀轉地，沒目的地，漫游忽悠，蹉跎了三十余年青春歲月。

通過“挑戰號”和“哥倫比亞號”慘烈的太空空難事件，美國歷盡滄桑，進入太空中年，揚棄了銀槍蠟頭的“航天飛機”，革心洗面，重新組織國際太空科技隊伍，再籌劃發展載人的巨大推力火箭，沖出近地軌道，向深太空探測。目的地：先回月球，建立前哨基地，再登陸火星，跟著水走，尋找外層空間生命。

登月

想象北美大陸1957年10月4日的夜空，一顆湛亮的新星出現了。它像一輛金色的戰車，在美國人的頭頂上，恣意奔馳，呼嘯而過。實際上，它更像強敵壓境，叩門叫陣。美國舉全國之力，在驚慌中忙亂應戰，終以屢敗屢戰的決心，在近四個月后，回應了一顆14公斤重的“探險者一號”微衛星（Explorer I），勉強掙扎上壘，浮到水面吸口救命的氣。

痛定思痛，美國緊急檢查太空科技落后原因。咱二戰后也從德國搶過來很多優秀的V-2火箭專家，怎么在這片自由富裕的樂土上，竟然拼不過他們在蘇聯的同事呢？美國人隨即發現，火箭發展分散在各軍種，力量不集中，并且彼此惡性競爭，老死不相往來。艾森豪威爾威爾總統緊急要求美國國會立法，制定“太空法案”（The Space Act），于1958年7月29日公布，同時成立“國家航空暨太空總署”（National Aeronautics and Space Administration，NASA），主攻為全人類和平使用太空所需的各類太空科技。

美國1958年提出“……太空活動應致力于能增進全人類福祉的和平目標”（……activities in space should be devoted to peaceful purposes for the benefit of all mankind）。雖然譯成中文有些拗口，但核心精神清晰。太空科技競賽固然重要，但全人類的和平不能犧牲。高調也罷，統戰也罷，在美蘇冷戰方酣之際，不能說不是在地球這顆行星舞臺上，提出來了一個能令人類文明鼓舞的、高層次的認知境界。

但美國僅有喘一口氣的時間，蘇聯就再下重錘。1961年4月12日，加加林（Yuri Gagarin）進入太空，繞地球一圈，安全返航。美國只能先回應一個微弱的15分鐘太空跳高，再由格倫（John Glenn）演出對等的軌道飛行，但已是10個半月以后的事了。

美國顯然在這場新穎的太空競賽中，已連敗兩陣。“魔鬼”帝國咄咄逼人，急需諸葛亮的錦囊妙計。肯尼迪總統集思廣益，終得真人傳授兩字秘笈:登月！

美國當時的主力火箭推力落后前蘇聯，起步又晚，在這場百米競賽中已輸了一截。但登月需巨無霸火箭，美蘇皆無，雙方皆得重回起跑線“預備起”，美方爭取到寶貴時間，得以發出科技總動員號令，同時又從連續挨打的被動局面解套，可謂一舉兩得。

美國使用精心設計的“阿波羅”（Apollo）登月計劃，打贏了這場冷戰時期驚心動魄的科技競賽。阿姆斯特郎的“阿波羅十一”于1969年7月20日在月球的靜海（Mare Tranquillitatis）著陸，在地球人歡呼的淚花中，為全人類“邁出一大步”（giant leap for mankind）。

中國太空計劃始于1956年，在毛澤東“兩彈一星”的政策推導下，由錢學森領軍，于1970年4月24日，將“東方紅一號”送入地球軌道，繼蘇、美、法、日之后，成為世界上第五個擁有獨立上天能力的國家。

“阿波羅”登月成功后，美國陷入越戰的煉獄，國力疲憊，經濟瀕臨崩潰，只好在1972年12月“阿波羅十七”登月時草草收場，但總算還能為人類登月壯舉，劃下了完滿的句號。

人類對太空的一夜激情，隨著“阿波羅”的終結而煙消云散。而一直在背后力挺登月計劃的政治和經濟力量，也跟著東逝的江水，一去不返。

但一夜情造成珠胎暗結，當事人無法酷酷的揮揮衣袖，不留下一片云彩，就脫離現場。令人頭大的問題，是如何處理登月競賽后遺留下來的大批太空科技人口。

空間站

登高遠眺，看不見下一個大規模的太空計劃。數十萬的太空科技人員并非一定要留住。但低頭細想，他們可不是食之無味、棄之可惜的雞肋。反之，他們是人類投資上千億美元培養出來的社會精英，掌握著新世紀前沿太空科技知識和力量。從人類文明發展歷史的軌跡預估，這些專業人員可能是帶動未來人類科技發展的火車頭。這個群體是人類智慧的寶庫，禮賢下士猶恐不及，怎么能炒他們的魷魚呢？

但要高薪留住這批專業人員也不是件容易的事。登月后，太空事業由深太空全面撤退，最好的情況只能在近地軌道上，建立起一個灘頭碉堡，苦守住這塊陣地，引頸以待未來鮮花陽光、牛奶面包的日子再次來臨。

好幾十萬人，需要一個大點的灘頭陣地。其實最好把這個陣地狠狠的做大。核心的思維，第一條是要停止生產去深太空的一次性火箭。不去月球了，還留那條生產線干什么？省下這筆經費干別的。第二條是在近地軌道組裝一個空間站，結構要像積木，隨時可往上加實驗室和儀器設備。第三條，要研發出一個運輸大隊，對，是航天飛機那種，上天下地方便，可重復密集使用，以降低操作費用。更妙的是這批運輸工具可發包給民用合同工，政府不需繼續投資，不但能自給自足，甚至可做房東業主，開始為納稅人賺錢。第四條，空間站可廣招各國投資，舉全人類之力，分擔成本費用。第五條，航天飛機可用來載太空實驗室，在地球軌道上做微重力和生命科學實驗。哦，別忘了，另可把哈勃望遠鏡送上天，并承當所有維修任務。第六條，……。空間站和航天飛機總設計師們越想越興奮……。

據1970年代估價，航天飛機每周一航班上下空間站，成本費用約一千萬美元。1981年4月12日開航后，實際每次往返費用約10億美元，是原始估計的100倍。

把美國、西歐、俄羅斯、日本及加拿大等十六國的所有投資費用加在一起，“國際空間站”的總造價已逼近一千億美元。目前估計，在2010年底前可望組裝完畢。

“國際空間站”在研發的過程中，開始展示的形象是八爪章魚，勢力到處延伸擴張。過了一段時間，有人認為用白色大象來形容更為妥當，因其造價昂貴有余，用途不足。但最恰當的比喻可能是變形蟲，因其結構、經費、用處和交貨日程等，總是見風轉舵，隨國際政治經濟等力量搖擺起伏，不停的變變變。

但最后一變，打中了“國際空間站”的死穴。2003年2月1日，美國航天飛機“哥倫比亞號”在返航進入大氣層時解體，機毀人亡。繼1986年1月29日“挑戰號”發射時爆炸慘劇，美國再次被籠罩在悲云慘霧之中。航天飛機怎么這么不安全呀？這條路該怎么往下走啊？

2003年10月15日，中國“神舟五號”上天，宇航員楊利偉在21小時完成繞地球14圈后，安全在內蒙預定地點著陸。楊利偉，像歷史上其它重要的航天員一樣，成為中國國寶級的英雄人物。同時，中國也繼蘇美之后，晉入世界載人太空三強國。

講點題外話。想不通的人們常問，航天員們真的那么厲害珍貴，非得給他或她們如此高的榮譽？這個問題的答案其實最簡單明確不過。對！他/她們要享受世間至高的榮譽，因為這榮譽不僅為他們自己，也為成千上萬技術人員幕后英雄，更為過去和未來為人類太空偉業奉獻出寶貴生命的航天員而享用。風蕭蕭兮易水寒，壯士一去兮不復還…想著那些已為太空探測拋頭顱灑熱血的英雄們，還用吝嗇那一點活人世界的榮譽嗎？

中美之間目前雖然尚沒有熱絡的太空合作關系，但彼此隔個太平洋，總是瞅著對方干啥，互動情結難分難舍。據說“神舟”的設計有和“國際空間站”銜接的管道。如果有天“國際空間站”發出滴滴滴達達達滴滴滴SOS緊急求救信號，說不定“神舟”就成了救命的“諾亞”方舟。

“神舟”雖然尚無機會發揮救人奇效，但“神舟五號”任務卻給在大霧迷航中的美國太空計晝送去一盞明亮的航標燈。

“哥倫比亞號”空難后，美國航天飛機玩不下去了。蒼茫航天路，何處是歸途？恰巧此時中國航天學術專家們，乘“神舟五號”耀眼傲人成就的光環，開始熱烈討論中國載人航天登月計劃。網絡上文章不斷，世界媒體飽和報導，迅速引起美國決策人和鷹派大佬們關注。楊利偉出發前向軍事首長敬禮辭行，中國航天計劃都是有軍事目的的嗎？中國人登月會不會去靜海拔美國國旗呀？對美國有識之士而言，這種言論都是危言聳聽、無稽之談，經不起分析。但布什政權的專長之一，就是嚇唬和忽悠老百姓。關起門來講得通，月亮是美國的，美國得趕在中國人前頭再回月球。這回不僅短期拜訪，并且要蓋基地，蹲點兒長住。

但人類早已在39年前登過月。套用美國人的一句口頭禪：“月亮已去過，事情也辦完”（been there，done that）。只為護旗回月球，不夠看，美國納稅人不會埋單，一定得加上另一個夠炫的目標，國會才會開綠燈。人類不是一直夢想去火星一游嗎？登陸火星該夠資格是人類文明劃時代的創舉吧？那就回月球，再加上去火星。下重手，尋生路。

經過個把月腦力激蕩和理性思考，美國總統布什在“神舟五號”完成任務三個月后，于2004年1月14日，在航天總署總部，公布了“回月球，去火星”計劃。

這個計劃啟動后，美國單方面宣布，航天飛機完成組裝“國際空間站”后，于2010年全面退休停航。然后集中全力，研發新型登月火箭，預定于2018年重返月球，在月球南極建造前哨站（outposts），并積極準備2035年之后的火星之旅。

美國借著“回月球，去火星”計劃，不落痕跡地從需要航天飛機做運輸工具的國際空間站計劃，金蟬脫殼。在決定運作的過程中，美國沾有把中國當槍使的嫌疑。而美國鷹派，空穴來風，在媒體網絡上再次散播中國威脅論謠言，繼續把中國朝美國第一號敵人的方向推。做法是趁火打劫，不仗義，也不公平。

“回月球，去火星”計劃公布后，歐洲日本等國家傻眼。他們全心全意地信賴美國龍頭大哥帶著他們玩空間站這場游戲。歐日已投下上百億美元的資本，打造了兩間空間站實驗室，不僅要靠航天飛機送上去組裝，還要依賴航天飛機上下運輸，以保證實驗室全面投產，開拓太空知識前沿領域，好向自己國家的納稅人交待。

美國不慌不忙地拿出來各國已簽定好的空間站雙邊協意書，內文只明文規定業主美國要完成空間站組裝任務，并沒有要求業主在組裝完畢后，還要繼續提供上下的交通工具，更沒有要求業主要進駐空間站，扮演業主委員會領導角色。換言之，我業主美國不想玩空間站了。伊拉克戰爭每天花近十億美元軍費，我已掉進泥坑無法自拔。航天飛機老舊，無能力汰舊換新。即使拼老命再花錢造21世紀新型機種，也是同樣不安全。過去大力贊助空間站的伙伴們，我老大謝謝您們了！2010年以后，請您們自求多福，各求生路吧。

在2010至2015年間，美國，和日本、歐洲一樣，恐將無獨立能力上空間站。日本揚言要發展他們的主力火箭H-2，運貨到空間站。這是被迫反彈，勞民傷財，但不做不行。歐洲宇航局也拆資20億美元，發展出到空間站的全自動運貨小艇。2010年后一段時期，俄羅斯勢將壟斷所有國際空間站載人往返生意，機票待價而沽，會狠狠撈上一把。

美國以國際信譽跌至冰點的代價，淡出”國際空間站”計劃，在俄羅斯除外的空間站投資國家們的怨聲載道、投訴無門低氣壓下，蔫兒蔫兒地走上了回月球、去火星之路。

回月球 去火星

和意氣風發、主題鮮明的“阿波羅”計劃相比，主導“回月球，去火星”計劃的核心動機是如何從航天飛機和國站空間站脫身。美國國會再次祭出“有多少錢、辦多少事”（level of effort）的經費預算法寶，不增加航天總署經費。你自己看著辦吧！月亮和火星在幾億年內還跑不掉。不必忙，你哪天上去都成。

“回月球，去火星”計劃的核心思維是以月球為近地球的訓練場所，學習人類在火星長期生活的技能。目前的時程是2018年登月，在月球南極約十個足球場大小的地盤上（約1.25平方公里），建立前哨站。選上南極地區，是因為南極有80%日照20%陰影，能提供居住環境溫差的選擇。南極陰影地區有由彗星帶進深埋地下的水冰礦和其它有用的氣體。還有，極低溫的南極地面下是太陽系的天然冷藏庫，保存著46億年前太陽系形成初期的原始材料，是研究太陽系起源的關鍵資料，科學內涵豐富。前哨站搞定后，再派出月球巡邏車，探測附近200-300公里地表，擇地蓋永久基地，或臨時觀測站。

人類尚未在月球上過夜。這次回月球要住上7天、一個月、100天或更長，好學習在無氧、無大氣層、無農作物耕地的環境條件下生活。

但每次講到在月球長住，一定要在話沒落地，就要說清楚月球只不過是個學習的跳板，火星才是最終極的目的。

目前回月球最大的技術挑戰是生產一次性的大推力重型火箭。以二十世紀六十年代“土星五號”（Saturn V，又譯為神農）登月火箭為依據，送四個航天員登月，加上足夠的補給、建材、月表交通工具和儀器等，火箭得有近150公噸至近地軌道的載重推力。

太空火箭粗略分成兩類。最普遍的是發射衛星火箭，另一類則是鳳毛麟角、難得一見的是載人火箭。載人火箭要求的安全系數嚴格，所用原材料都得是甲上特優產品，制造組裝過程質量控制精密，最后才能打造出金鋼不壞之身，配得上供航天員乘坐。載人火箭的造價可達非載人火箭的十倍。

人們常問，為什么不重新啟用以前使用過無數次的“土星五號”載人火箭呢？省錢省事又安全。“土星五號”是美國上次登月的載人主力火箭，能運送近120公噸載重（人和貨）到近地軌道。在六十年代，這是美國科技一項輝煌的成就。不幸的是，如前文所言，阿波羅計劃結束后，美國不得不關閉“土星五號”登月火箭生產線，以集中財力，發展航天飛機和空間站。兔死狗烹，這項耗費巨資發展出來的超安全的“軟臥”載人火箭就如過眼煙云，永遠從人間蒸發了。

美國只有再起爐灶，重新設計登月火箭。上次登月，人貨不分一起上，造成120公噸載重需求。這次學聰明了，把人和貨分開處理，大幅度縮小載人火箭部份，以減低成本。另外發展一個運貨到月球的火箭，雖然還是巨無霸，但沒有載人條件的苛刻要求，造價也大幅降低。

美國目前正在設計試測的登月載人火箭為“火星一號”（ARES I），近地軌道載重能力為25公噸。載貨火箭為“火星五號”（ARES V），近地軌道載重能力130公噸，略勝“土星五號”。

中國在2005年10月12日發射“神舟六號”，使用的是“長征-2F”火箭，近地軌道載重能力約8.5公噸，宇航員費俊龍、聶海勝五天后圓滿完成任務。

中國緊鑼密鼓，在2007年10月24日由“長征-3A”送上“嫦娥一號”繞月衛星，經過四次地球軌道換軌后，準確地進入月球200公里高度的繞極圓形軌道，打開三維CCD相機，并于11月26日公布第一張月球照片。這是中國首次深太空任務，成就非凡。“長3”和“長2”的載重能力不相上下。

中國中央電視臺于2008年4月25日報導，中國將發展“長征五號”火箭，近地軌道載重能力為14公噸，于2014年交貨。

人類能登上月球，是火箭載重能力的整體展現。中國正在火箭能力發展的路上，大步向前邁進。

結語

本文粗枝大葉地勾畫了人類過去50年主流的載人航天太空活動，未能涉及機器人太空探測領域。人類送出的智能型衛星，從在地球軌道上運行的“哈勃望遠鏡”和“全球定位衛星”，到登陸火星的“維京人號”、“火星探路者號”、“機會號”、“精神號”，還有目前開往已被除名行星之列的“冥王星”快車，和已漂逸在太陽系以外的“航海者號”等，不勝枚舉。很多學者認為，它們才是人類太空探測主力。這是場無止無休的大論戰，需以專文處理。

另外一個有關“為什么”人類要花這么大勁兒，去從事一個看來像錦上添花的太空探測？這個重要話題，本文也從略，希望下次有機會談。

李杰信博士簡歷

李杰信博士，美籍華裔太空科學家。現任美國航天總署(NASA)總部資深技術顧問兼太空任務科學家。

李杰信博士1943年生于黑龍江省牡丹江市。1965年畢業于臺灣大學物理系。1966年赴美國深造，1971年獲美國加州大學物理學博士。1978年進入美國加州理工學院噴氣推進實驗室從事太空研究。1987年調任華盛頓美國航天總署總部，以“特殊科技人員”身份，管理太空科學飛行實驗任務。1991年，李杰信在眾多競爭者中，脫穎而出，奪得派往美國麻省理工學院管理學院Sloan School進修的唯一名額，獲科技管理碩士學位。

李杰信工作出色，先后獲得NASA“杰出成就獎章”、“杰出服務獎章”、“銀斯努匹獎”、第一屆太平洋盆地國際太空年“松長紀念獎”、“通俗科學寫作第一獎”和臺南第一中學“杰出校友獎”等獎項。

李杰信管理的太空飛行實驗項目，有7位諾貝爾獎獲得者參與。在國際太空合作領域，他是一位具知名度及影響力的人物。他并擁有8項美國專利、發表過60多篇科學及科技管理論文。

李杰信長久以來關心祖國的科普事業。1985年，李博士在美國創立了“美國促進中國科普協會”并出任會長，致力推動中國青少年的科普活動，曾舉辦了兩屆“中國青少年航天飛機科學實驗活動”，參與的中學生達一億二千萬之多。經過他8年的努力，5位中國和香港青少年航天愛好者設計的太空實驗搭載，在1992年和1994年，成功地在美國的航天飛機上飛上太空。中國“神州六號”上天之際，應中國中央電視臺之邀，李杰信在4天內，8次以嘉賓身份，從美國首都華盛頓，通過衛星連線，為中國觀眾實況直播分析評論。

多年來，在中國航天事業進展的每個新聞事件中，李杰信成為海內外眾多新聞媒體爭相追逐的權威評論員，曾多次接受海峽兩岸和海外華文報紙、電臺、電視臺的采訪。

李杰信博士是一位熱情的科普作家，曾在海峽兩岸出版了中文科普書籍《追尋藍色星球》、《我們是火星人？》、《生命的起始點》和《別讓地球再挨撞》，并為中國時報“浮士繪”專欄作家。