繞地運行的空中樓閣

尹懷勤

剛剛過去的2008年是極為不平凡的一年。僅就航天技術來說，國內外就有多種引人注目的事件發生。其中之一即為國際空間站順利地度過了10周歲生日——建設中的國際空間站已整整在太空運行了10個年頭。作為人類迄今建造的規模最大的航天器，國際空間站目前仍是人們熱議的話題之一。

已具規模的太空居所

由美國、俄羅斯、歐洲空間局11個成員國、日本、加拿大和巴西16國共建的國際空間站，是一項跨世紀的國際合作航天工程。1998年11月。20日，俄制曙光號多功能貨艙由質子K運載火箭從哈薩克斯坦拜科努爾發射場升空，標志著國際空間站正式動工興建。繼這個第一組件在太空“奠基”后，10年來又進行了29次建站飛行任務，把美、俄、加、日和歐空局研制的組件先后升空并完成對接，將國際空間站打造成為眼下已有3間臥室、1間浴室和1間廚房的太空家園。

這座運行在近地順行軌道高度397千米、傾角51.6°的空中樓閣，10年來，已經圍繞地球飛行了57300多圈，飛行里程達21億千米。自從2000年11月2日航天員開始常駐國際空間站以來，已有15個國家的167人造訪空間站，18組依次常駐航天員和多架航天飛機短時進站航天員以及6位太空游客。截至2008年11月20日，航天員共在國際空間站上完成116次出艙活動，為建站太空行走725小時。

目前的國際空間站，已經擁有9個艙段，總體重量達到313噸，內部空間超過700立方米?？臻g站的鋁制桁架已延展至89米長，太陽能電池板展開后面積達2675平方米，可覆蓋6個籃球場或1個足球場。不難想象，它確實是游弋在太空中的一個龐然大物。

2008年11月20日，正與空間了站對接的美國“奮進”號航天飛機上的7名航天員和空間站上常駐的3名航天員以緊張有序的工作慶祝了國際空間站誕生lO周年的紀念日。

2008年11月26日，俄羅斯從拜科努爾發射場發射升空的“進步M-01M”貨運飛船，于30日與國際空間站成功對接，給站上送去重約2.5噸的食品、水、燃料和多種設備。需要指出的是，該種貨運飛船比以前的“進步”號貨運飛船重量更輕，且配有運行速度更快的先進數字化控制系統，它與國際空間站的對接更加準確，使以后的貨運更加方便。

已經進行的這些建站和保障工作，都是為今年春末能將空間站常駐航天員由3人擴編到6人做準備的。一旦6人同時上站工作，將使國際空間站邁上一個新的臺階，標志著這個人類歷史上制作最精美的太空居所將能承擔更多的科研任務。盡管如此，目前的國際空間站僅完成了原計劃四分之三的建設任務，預計到2010年美國3架航天飛機退役之前才能全部建成。那時它的總重量將達453.6噸，長達108米，寬達88米，容積達1217立方米，可容納7名航天員長期工作，最多時可接待15人同時進行科學考察活動。

載人航天史上的里程碑

按照一再修改的計劃，最終建成國際空間站的費用為1140億美元。由于工期漫長、耗資巨大，致使包括專家學者在內的部分人士對建設國際空間站的必要性提出了質疑。他們的觀點可概括為一句話，就是認為此舉是向空中燒錢，得不償失。其實，這正是他們對發展航天科技的重要性認識不足而造成的一種誤解。

現代航天科學理論奠基人齊奧爾科夫斯基說過：“地球是人類的搖籃。人類決不會永遠躺在這個搖籃里，而會不斷探索新的天體和空間。人類首先將小心翼翼地穿過大氣層，然后再去征服太陽系空間。”國際空間站就是人類穿過地球大氣層在太空搭建的一個科學試驗平臺。它能利用自身的高遠位置對地面、海洋和大氣層進行觀測，能開展空間環境預報、空間物理學和天文學的研究活動。2008年11月18日，國際空間站第18長期考察組成員、俄羅斯航天員尤里·隆恰科夫利用事先安裝在站外的設備，進行了一項地震預測試驗。該設備能夠記錄近地空間電子流及質子流的變化，這些變化與地震活動及雷雨現象等地球物理狀態有關，通過研究這些變化，可以解決確定地震震中位置等相關的一系列問題，并進而研制出預測地震的裝置。這種地震預測試驗，在地面上是無法實現的。僅舉此例，即可說明建站對發展科學研究的極端重要性。

實際上，包括國際空間站在內的載人航天器，為人類創造了一個極高真空、微重力、超低溫、無污染、強太陽輻射的天然試驗室，可借以開展地面上無法進行的物理、化學、生物、醫學、遺傳工程等領域的科學研究，可試制生產超強、超導材料和大型超純晶體，并由此帶動人工智能、機器人、遙感操作工序自動化、光學通信、無線電傳輸、數據處理和新材料、新能源等大量新技術的發展。載人航天器和無人航天器的觀測和探索活動，大大更新了人類對地球空間、太陽系和整個宇宙的認識，推動了多門學科的發展，形成了眾多新的分支學科。實踐證明，航天技術在開展科學研究、帶動技術進步、推動國民經濟發展和提升人類生活質量方面具有特殊的地位和重要作用，又為基礎研究和高新技術發展創造了獨有的條件?，F時人們鐘愛的數碼相機，就是航天探測傳輸技術民用化的結果。世界范圍內的天氣預報和全球通信也都離不開航天技術。類似的例子舉不勝舉。那種低估和否認發展航天科技和建設國際空間站的重要意義的認識是短視的，把航天科技與基礎研究截然分割的看法是片面的。

更重要的是，現階段和建成后的國際空間站，將更多地被用于了解航天員的身體狀況，使其成為人類繼續探索月球和火星的太空備戰基地。美國正在研制的載人登月飛船“奧賴恩”，準備于2015年先行完成與國際空間站的對接，以驗證其性能，待其完善后，再于2018年發射升空，運載6名航天員開啟重返月球之旅。隨之將于2024年建成月球基地，開發月球資源。然后改進“奧賴恩”飛行器，計劃于2031年讓其載人登陸火星，讓航天員實地考察這個地球的外鄰星。與此同時，俄、日和印度也都制定了2020年左右載人登陸月球的計劃，俄、日還要建立月球基地；俄和歐空局也準備于本世紀30年代派人登陸火星。由于月球沒有大氣層和火星上空氣稀薄，它們的引力也較小，航天員如何適應就需要在國際空間站上積累經驗。再者，航天員乘坐航天器按最節省燃料的霍曼軌道飛行到火星，至少需要259天，何況還要在火星上進行考察，完成任務后亦需安全返回地球，這樣至少需要一年半的時間才能往返一次，其身體狀況怎樣滿足要求，也應由在國際空間站上工作過的人提供借鑒。以此類推，各國研制載人登月器和載人登陸火星航天器，亦需從國際空間站的建設和使用I中吸取經驗教訓，以便少走彎路。這樣的技術上的繼承和創新，還可節省大量資金和時間。小看國際空間站的用途，實際是知識結構上的一種缺陷。

正在運行并不斷完善的國際空間站，已經在載人航天史上樹起了一個新的里程碑。它為人類登月和登上火星起著奠基石的作用。在空間探測器提供更多的信息后，人類還會登陸更遠的天體，并開發利用某些小行星的豐富資源。待將來人類掌握光子火箭技術后，還可能開展恒星際航行。載人航天的最終目的，就是遠征和改造其他天體，將其變為適合人類居住的星球，逐步開展移民活動，為人類飛出地球乃至太陽系進行探路和創造條件，不斷擴大人類的生存環境，從廣義角度更有效地保證可持續發展。至于著名物理學家霍金于2006年上半年所說的人類將在100年內移民太空的預言，能否實現，還要靠未來的航天實踐活動來檢驗。

責任編輯龐云