美國載人航天計劃的演變及教訓分析

□□50多年來，美國載人航天領域取得了眾多成就，航天技術一直保持領先地位；但其載人航天計劃的演變并沒有遵循穩定的發展路線。美國載人航天計劃主要經歷了阿波羅計劃、航天飛機計劃、“國際空間站”項目和“太空探索新構想”。目前，奧巴馬政府又計劃出臺新的載人航天政策，可見，演變過程與總統制的決策制度以及美國保持航天技術領先的政治目標有一定的關系。

1 演變過程

美國歷次的載人航天計劃都與美國的政治背景息息相關。早期的載人航天計劃是在美蘇太空競賽的背景下產生的。1958年，為了以最快的速度和簡單可靠的方式搶在蘇聯之前把人送上天，美國公布了首個載人航天計劃——水星計劃，但結果事與愿違。迫于對太空競賽中落后的恐懼，肯尼迪總統于1961年5月25日公布了阿波羅計劃，同時實施雙子星座計劃作為過渡。阿波羅計劃先后完成了6次登月飛行，12人登上月球并安全返回地面。它不僅實現了美國趕超蘇聯的政治目的，同時也帶動了美國科學技術的發展。

“水星”飛船

“雙子星座”飛船

“阿波羅”飛船

在阿波羅計劃之后，美國并沒有堅持載人航天的穩定發展路線。20世紀70年代初，在尼克松政府取消了阿波羅計劃的最后3次登月任務之后，美國雖然利用該計劃剩余的一些硬件實施了天空實驗室計劃，但是“天空實驗室”也在接待了3批航天員后就被美國航空航天局（NASA）放棄了。1972年，尼克松總統宣布了航天飛機計劃。該計劃最初的目標是開發新的可重復使用的空間運輸系統，以大大減少航天運行成本，并具備支持未來科學、國防及商業應用的能力。但隨著航天飛機計劃的實施，尤其是挑戰者號和哥倫比亞號事故發生后，航天飛機計劃暴露出諸多問題，如運行成本大幅增加，安全性和可靠性不高，使最初目標的實現大大縮水。

20世紀80年代初，美國逐漸意識到它在空間站領域已遠遠落后于蘇聯。1984年1月25日，里根總統批準建造一個以美國為主、多國合作的多艙段空間站——自由號。但由于技術復雜、費用高、風險較大，自由號空間站方案一變再變，不斷簡化，一直沒有實施。1989年7月20日，老布什總統公布了空間探索倡議計劃，又提議建造自由號空間站，同時提出人類重返月球并最終登上火星的倡議。然而，由于預算龐大（約5000億美元），白宮和國會極力反對。1996年克林頓總統上臺后，正式把近地軌道以遠的載人探索活動從國家航天日程表上刪除了。隨著蘇聯解體和“冷戰”的結束，自由號空間站計劃被取消了。美國最終還是通過大量借助和采用俄羅斯空間站的經驗和技術，開始了“國際空間站”的建造。目前“國際空間站”仍在建設中，但其應用問題一直困擾著美國。

航天飛機

“國際空間站”

“天空實驗室”

土星－5火箭

2003年的哥倫比亞號航天飛機事故使美國國內的載人航天計劃受到嚴重影響，為了恢復美國民眾對太空探索的熱情，保持美國在航天領域的領導地位，小布什總統在2004年1月公布了“太空探索新構想”，規劃了2010年完成“國際空間站”的建造，航天飛機退役，研制乘員探索飛行器，重返月球，乃至未來載人火星探索的一系列目標。星座計劃就是為實現“太空探索新構想”而制定的。

2009年5月7日，奧巴馬政府科學技術政策辦公室宣布成立載人航天計劃評審委員會，開始全面評審美國載人航天計劃。最終，評審委員會得出的一致結論是，目前美國載人航天計劃缺乏可行性，在經費上負擔不起。奧巴馬政府和國會應該重新考查前總統小布什提出的“太空探索新構想”，評估它的局限性，并出臺一項包含戰略原則和具體計劃的載人航天政策。這項政策應明確表述以下內容：①載人航天的主要和次要目標；②在太空探索中可接受的人員生命安全風險的具體規范；③預計的投資水平和人員風險之間的關系；④國際合作的重點和優先級；⑤“國際空間站”的應用；⑥闡明探索月球/火星戰略，包括探索火星的時間表。2010年2月1日，奧巴馬總統向國會提交了2011財年預算申請報告，報告中取消了星座計劃。

2 決策和管理過程中的教訓分析

2.1 發展的連續性問題

美國載人航天計劃的發展缺乏連續性，忽視繼承性。

冷戰時期，為了在政治上擊敗蘇聯，美國不惜一切代價實施阿波羅登月計劃，研制了“阿波羅”登月飛船和迄今為止推力最強的土星－5運載火箭，創造了輝煌的成就。阿波羅計劃后，美國沒有繼續“載人飛船和大運載火箭”的技術發展方向，而是推出了技術領先、可重復使用的天地往返運輸器——航天飛機。為了使航天飛機計劃順利通過評審，在計劃制定時貪大求全，強調技術先進性，忽視安全性和可靠性，留下諸多隱患，導致后來挑戰者號和哥倫比亞號航天飛機的失事。

美國空間站的發展也缺乏連續性。至今，美國只獨立發射過“天空實驗室”空間站，其領銜研制的自由號空間站也幾經波折而最后夭折，最終建造的空間站是大量應用了俄羅斯技術的“國際空間站”。

在小布什提出的“太空探索新構想”中，明確列出了航天飛機退役和“國際空間站”完成建造的時間表，提出了重返月球計劃，并決定研制新型載人飛船“獵戶座”。“獵戶座”飛船是基于“阿波羅”飛船的技術基礎設計和研制的，或許這時美國載人航天計劃的決策者們才意識到保持技術連續性發展的重要性——不僅可以大大節省成本，還能保證技術的成熟度和完善性。但由于需要巨額投入，奧巴馬2011財年預算申請報告中取消了星座計劃，奧巴馬政府下一步的決策對美國載人航天計劃至關重要。

“獵戶座”飛船前往“國際空間站”設想圖

2.2 目標與分配資源的不匹配

美國載人航天計劃似乎正在不可持續的道路上發展，其主要原因是美國載人航天計劃所追求的目標與分配資源不匹配，“用很少的錢干過多的事”。小布什在宣布“太空探索新構想”后并沒有關心計劃的實施，計劃經費也被數次削減。2009年美國載人航天計劃評審委員會認為，美國載人航天計劃在當前的預算框架內是不可行的。

2.3 對安全重要性的忽視

20世紀60年代是冷戰時期，在這段特殊的歷史時期，美國和蘇聯的載人航天計劃都服從于當時美蘇太空競爭這個大局，是以政治為中心，而不是以安全為中心。雖然這種載人航天文化滿足當時的政治需要，適應當時的社會環境，但其缺點是將載人航天安全放在次要地位，因此在輝煌成就的背后就是事故。1967年1月27日，阿波羅－1飛船在試驗臺上失火，導致3名航天員被燒死。

蘇聯解體，冷戰結束，美國的載人航天文化也從以政治為中心轉變為以任務為中心。以任務為中心的載人航天文化其實質是以政治為中心的載人航天文化的延續，因為這兩種文化有許多相似之處：第一，都沒有將載人航天的安全放在頭等重要的位置；第二，NASA的價值觀是任務放首位，只要完成任務就盡到了自己的職責，就能得到政府的撥款，NASA就能繼續生存下去；第三，NASA 繼承了過去的傳統和認識，總認為自己是世界上最杰出的管理機構，自己的管理模式是最先進的，自己的載人航天文化是世界上最健全的組織文化。

2.4 技術成熟度和完善性的重要影響

載人航天活動是一項高風險的探索活動，多次的慘痛教訓表明，任何一個小小的疏漏都有可能導致無法彌補的悲劇發生。因此，在開展載人航天活動的過程中，安全性和可靠性始終要放在第一位，而高安全性和高可靠性需要有成熟、完善的技術來支撐。不可否認，載人航天的發展需要突破和引進新的技術，這是事物發展的必然規律；但是在突破尤其是引進新技術的同時，必須考慮這些技術的成熟度和完善性。

阿波羅－11飛船發射

2.5 多元化政治力量的作用

美國航天政策環境中有著許多不同的政治家，他們可以被分為具體的倡導小組，一直力求在政治決策過程中獲取政治影響力。在太空探索領域，包括人類的命運（贊成人類探索太空）、空間科學、國防、商業航天等小組。這些小組提出的要求通常是政治過程中的一部分，這就要求各小組相互妥協、相互合作，最后就NASA技術系統目標進行調節，從而達成一致意見。

由于進度、成本和技術設計方面要求的提高，NASA計劃或項目的調節過程使得管理任務環境復雜化，航天飛機計劃就是其中一例。當年，為了讓航天飛機計劃獲得批準，NASA需要來自上述所有倡導小組的支持，因此航天飛機計劃包括了眾多目標，使航天飛機的設計更加復雜，不但增加了運行成本，而且計劃管理更加困難。

2.6 分散管理的弊端

在實施阿波羅計劃時，NASA局長采用了集中管理方法，創建了一個全職能的項目辦公室，統籌管理“阿波羅”的設計、工程、采購、測試、制造、備件、后勤、培訓和運行工作。項目辦主任直接向NASA總部的載人航天辦公室報告。阿波羅計劃后，隨著NASA預算的縮減，通過NASA總部進行的計劃管理能力逐漸減弱，使得NASA的管理職能轉向以“各中心牽頭”的分散控制。這種管理方法強調了各中心分散化的組織文化，使各中心獨立于NASA總部進行自主管理。隨著中心間資源和計劃競爭的進一步加劇，各中心為追求自身的利益而沒有將NASA的優先發展計劃作為一個整體進行價值最大化的考慮，因此分散化管理的后果是削弱了政治和技術問責。

2.7 公私合作方式中的不利因素

NASA 依靠與航天企業的合作來實現其技術任務目標并達到高可靠性、高安全性和高性能的標準。雖然公私合作的方式促進了任務的高效率完成，但當合作出現不和諧因素時也會帶來一些可靠性和性能方面的問題。政府部門和私營企業因文化不同也有沖突。政府部門文化是使官僚政治最大化，而私營企業的企業文化是在追求投資回報的基礎上使經濟效益最大化。 曉 帆/文