美國載人航天新戰略評述

范嵬娜（北京空間科技信息研究所）

□□美國總統奧巴馬上臺后，全面評審了美國載人航天計劃，并依據評審結果確定了美國21世紀載人航天新戰略，給出了美國載人航天領域發展的新方向。

1 載人航天新戰略出臺背景

奧巴馬上臺后面臨嚴峻的經濟壓力和巨額財政赤字

美國總統奧巴馬上臺后，美國國內經濟仍處于復蘇階段，面臨國內嚴峻的經濟和財政壓力，失業率高達10%，財政赤字達1.56萬億美元。奧巴馬參選時70%的支持率也持續下跌，為了挽回公眾支持率，奧巴馬總統的首要任務就是要解決經濟和失業問題。面對嚴峻的經濟壓力，為了縮減財政赤字，減輕美國政府的財政壓力，奧巴馬不得不取消或縮減了120項政府開支項目，其中就包括計劃耗資1000多億美元的重返月球計劃。

全面評審美國載人航天計劃

奧巴馬上任后，發現未來10年要為美國航空航天局（NASA）的載人航天計劃投入990億美元，決定對該計劃進行全面評審。2009年5月，成立了由美國洛馬公司前首席執行官奧古斯丁領銜的載人航天計劃評審委員會，考察NASA正在進行及計劃中的載人航天發展活動。經過幾個月的評審和實地考察工作，委員會于2009年10月公布了最終評審報告，得出結論：美國的載人航天計劃似乎正在不可持續的道路上發展。而導致這個結果的主要原因就是美國載人航天計劃所追求的目標與分配資源不相符。按照2010財年預算水平，美國重返月球計劃是不可行的。

委員會還給出了具體的調查結論，奧巴馬政府非常重視這些調查結論，其中很多建議后來被采納。可以說，奧古斯丁評審委員會的調查結果是美國新載人航天戰略的基礎。

預算申請報告勾畫決策方向

2010年2月1日，奧巴馬總統向國會提交了2011財年政府預算申請報告，2011-2015財年預算總額為1000億美元，比2010財年預算增加了60億美元。2011財年NASA預算為190億美元。

在全面評審美國載人航天計劃后，白宮在該預算申請報告中初步勾畫出了美國載人航天計劃的發展方向。預算涉及的探索領域關鍵內容包括：①投資3個大型的新太空探索計劃：關鍵技術驗證計劃、重型運載和推進研發計劃和機器人先驅探測任務。②支持“國際空間站”運行至2020年或之后。③規定未來5年為開發美國商業載人航天器增加60億美元預算。④提供預算保證航天飛機飛完剩余飛行任務；全力支持航天飛機勞動力和設施轉移工作。⑤取消星座計劃，提供預算用于相關設施和收尾的成本（星座計劃已于2011年6月10日正式終結）。

公布新的21世紀太空探索戰略

2010年2月白宮預算申請報告公布后，在美國各界產生了很大的反響，有支持的聲音，更有反對的聲音。很多人認為總統的新計劃缺乏明確的長期目標和實現手段。為了闡明自己的觀點，平息批評的聲音，2010年4月15日奧巴馬總統在肯尼迪航天中心更加清晰、明確地表達了對太空探索活動的支持，描述了21世紀太空探索新戰略，回答了批判者們所質疑的問題。奧巴馬稱，新計劃將比原來的重返月球計劃更快、更進一步地實現載人近地軌道以遠的探索，同時還增加了就業崗位。

新戰略在新版國家航天政策中體現為民用指導方針

2010年6月28日，美國政府公布了新版《美國國家航天政策》，新政策把奧巴馬太空探索新戰略的內容作為一項民用航天指導方針確定下來，明確指出美國將在空間探索領域發展大膽的新途徑。確定NASA將開展載人和機器人太陽系探索計劃；開發新的創新型技術，使近地軌道以遠的載人探索活動更具有經濟可負擔性；與私有部門加強合作，實現往返于“國際空間站”的乘員及貨物商業航天運輸能力；延長“國際空間站”運行至少至2020年；開發新一代運載技術，在2025年前實施月球以遠的載人探索任務，包括載人訪問小行星，2035年左右實現載人繞火星探索活動。

總統簽署2010 NASA授權法案

2010年10月11日，奧巴馬總統簽署了《2010 NASA授權法案》，奧巴馬政府載人航天戰略的主要內容以法律形式得以確定，為美國載人航天發展確立了新的方向。該立法為NASA 2011-2013財年批準了總計584億美元的預算，用于資助額外的航天飛機飛行，延長“國際空間站”運行，加速發展深空載人探索所需的重型火箭，推動使用商業飛船運送航天員進出“國際空間站”的計劃。

該法案規定2011財年預算為190億美元，與2月份申請數額相同，2011財年預算比2010財年預算增加2.78億美元。未來6年投資115億美元用于研制重型運載火箭，使其2016年底前首飛；未來3年投資13億美元支持商業乘員運輸系統的開發，比2月份的申請減少了20億美元。

2 載人航天新戰略主要內容及與“太空探索新構想”的比較

奧巴馬載人航天新戰略對其前任總統布什的“太空探索新構想”進行了較大的調整，提出了許多新的內容和目標，但也保留了一些計劃。

新戰略規定，今后5年為NASA增加60億美元的預算，使未來5年的總預算達到1000億美元。新戰略還確定了未來載人航天的發展目標：取消了布什總統提出的載人重返月球的星座計劃，開發新型乘員飛行器和重型運載火箭，使其2016年底前可用；仍會依賴于“獵戶座”飛船已有的技術，并改造“獵戶座”飛船用于執行“國際空間站”的緊急救生任務；延長“國際空間站”運行至少到2020年，依賴于商業部門設計、建造并運行到達近地軌道的載人運輸系統；重視近地軌道以遠空間探索任務技術和在軌能力的開發，指出可以將“國際空間站”作為技術或能力開發的試驗平臺；同時公布了一些明確的載人深空探索目標，計劃2025年實現人類首次訪問近地小行星，2035年左右載人繞火星軌道飛行，不久之后實現載人登火星。奧巴馬明確指出，美國太空探索的目標不再是可以到達的目的地，而是人類在地球以外、更長周期內安全地工作、學習和生活的能力，并且要通過更加持續的途徑來實現這些能力。

與美國前任總統布什曾在2004年1月公布的“太空探索新構想”的背景和內容相比較，可以歸納出奧巴馬新戰略的四個不變和五個變化。

四個不變

（1）發展近地軌道以遠載人探索，保持美國載人航天領導地位的目標不變

新舊兩個戰略都把美國未來載人航天領域的發展重點放在近地軌道以遠。布什總統強調2020年載人重返月球，建立月球基地，為載人登陸火星作準備；奧巴馬總統強調2025年左右載人訪問小行星，2035年左右載人繞火星軌道飛行，不久之后實現載人登火星。美國各大航天發展目標都是為保持其在航天領域的領導地位的目標服務的。《2005 NASA授權法案》和《2010 NASA授權法案》中都規定了同樣的政策：“ 美國應保持持續的近地軌道及以遠載人航天飛行和運行能力，這是保證國家安全和確保美國持續參與、領導空間探索及應用活動的必要條件。”美國將載人航天的未來發展目標放在近地軌道以遠的探索活動上，帶動其他國家紛紛制定載人深空探索的目標和計劃，引領了國際載人航天發展的大趨勢。

（2）載人深空探索最終目的地的選擇不變

布什和奧巴馬的深空探索路線圖雖然不同，但殊途同歸，兩個戰略的最終目標都是載人登火星。火星是太陽系中與地球最接近的行星，它的體積大小和溫度等級與地球較為接近。一直以來，火星被公認為最有可能孕育生命體的星球，因此人類未來太空移民的重要目的地之一很可能是火星。美國《2010 NASA授權法案》規定，載人太空探索的長期目標是國際伙伴參與的載人火星探索。目前，美、俄、歐、日已經發射過火星機器人探測任務用來了解火星，但距離載人登火星的目標還很遙遠，還需要很長的時間進行技術研發和關鍵技術攻關，在登陸火星之前還要登陸近地軌道以遠的其他目的地進行演練。

（3）開發用于近地軌道以遠任務的載人航天器的目標不變

確定了近地軌道以遠的探索目的地，那如何到達那里呢？布什總統制定了星座計劃，開發“獵戶座” 載人飛船和戰神-1火箭以及載貨的重型運載火箭戰神-5，用于載人重返月球任務。奧巴馬總統的新戰略中也包括多用途乘員飛行器和新一代空間運輸系統，用于近地軌道以遠任務，計劃2016年底前實現運行。而且新戰略規定，新系統將最大限度地利用星座計劃已開發的技術，力圖節省成本。目前，NASA已經選擇了13家公司進行談判，可能簽署合同進行系統分析與研究，以便評估重型運載火箭系統方案、推進技術和經濟可負擔性。

（4）航天飛機退役計劃不變

2003年哥倫比亞號航天飛機事故發生后，在美國國內產生了很大影響，航天飛機計劃暫停，布什政府成立事故調查委員會。調查結論認為，航天飛機在設計上和管理上都存在固有缺陷。隨后布什在其太空探索戰略中明確指出，航天飛機將在2010年退役。奧巴馬總統保留了這一計劃，但在新戰略中增加了一次航天飛機飛行任務，將航天飛機退役的時間延長到2011年。

五個變化

（1）出臺的背景不同

布什“太空探索新構想”的出臺主要是受哥倫比亞號航天飛機失事的影響，為了恢復美國民眾對太空探索計劃的熱情，保持美國在航天領域的領導地位，同時也為了幫助自己競選連任，推出了比較令人興奮的宏偉探索計劃。而奧巴馬新戰略的出臺似乎沒有像航天飛機事故這樣直接的導火索，也還沒有到為自己連任造聲勢的時候，而是在面臨國內經濟形勢受金融危機的影響還沒有完全恢復、財政赤字和國內失業率居高不下的嚴峻形勢下，對于未來10年還需投入990億美元這樣巨大的載人航天計劃的可行性、可持續性和經濟可負擔性進行重新評估和評審，根據評審結論進行調整后的結果。

（2）近地軌道以遠載人探索的首站由月球調整為近地小行星

奧巴馬政府認為，美國人已經到過月球，再花費巨額投資重返月球在保持技術領先性、激發民族自豪感等方面沒有太大的意義，因此選擇了近地軌道以遠新的載人探索目的地—近地小行星，將人類送到從未到過的地方，以保持美國在載人航天領域技術和行動的引領性。但目前要去哪顆小行星以及通過什么方式到達還處于方案研究階段，而且在時間上也比布什重返月球計劃的時間晚了5年。

（3）明確載人探索目標的實質，更加重視技術研發

奧巴馬在新戰略中強調，深空探索的關鍵是開發關鍵性的推進系統及其他先進的技術。而幾十年來，美國一直忽視開創性技術的投資，因此奧巴馬承諾要立刻增加對這些技術的投資，要求NASA啟動這些創新性技術的研究。增加創新性技術投入，將使航天員更快、更頻繁地到達太空，基于低成本更遠、更快地進行太空旅行，以及更加安全、更長時間地在軌生活和工作。奧巴馬新戰略從長遠的前景出發，提出了發展一系列先進技術，更注重關鍵技術研發和新技術創新。

（4）將近地軌道乘員和貨物運輸服務交給商業部門

奧巴馬新戰略把技術難度相對較小的近地軌道乘員和貨物運輸服務交由商業部門，由私營航天企業負責設計、建造并運行到達近地軌道的載人運輸系統，而NASA只需要為航天員支付運送費用。這樣做的目的是通過吸引全國范圍內越來越多的私營公司參與其中，開發近地軌道先進往返運輸器，通過競爭使近地軌道載人探索活動更加便利，成本更低，同時加速技術革新的步伐。新戰略強調未來購買的不是商業航天器本身，而是一整套空間運輸服務，包括設計、建造、發射和運行，責任的單一性將使商業部門更加重視安全性問題，從而確保滿足嚴格的安全標準的要求。

（5）更加重視“國際空間站”應用

按照原來的計劃，“國際空間站”建成后將于2015年退役，如果這樣，花費13年建成的空間站只在應用5年后就終止運行，其應用價值大大受限。為了提高空間站的應用效果，充分發揮作為“國家實驗室”的作用，同時兌現對國際合作伙伴的承諾，奧巴馬新戰略規定至少將“國際空間站”的運行延長5年。但延長空間站運行也將面臨一些問題，比如：航天飛機退役對空間站的運行和應用都會造成不利影響，同時空間站設備的老化問題也逐漸顯現。另外，關于延長期限內空間站應用的項目也還未制定詳細的計劃。

3 分析和總結

美國載人航天戰略是國家、政府意志和能力的集中體現。美國雖然取消了星座計劃，但載人航天嫁接深空探索的大趨勢不變。

政治決定政策，總統換屆導致政策戲劇性變化

美國政權組織形式為總統制，美國的載人航天計劃主要由總統制定。總統的換屆可能導致載人航天計劃發生重要變化。2004年，受哥倫比亞號航天飛機失事的影響，并希望獲得公眾支持，在美國大選中連任的布什總統宣布了“太空探索新構想”，隨后實施了星座計劃。而奧巴馬上臺后，面對國內嚴峻的經濟和就業形勢，對布什提出的耗資巨大的新遠景計劃重新進行了全面評審，并依據評審結果取消了已進入工程建造階段的星座計劃。這種戲劇性的變化是由政策的本質所決定的。航天政策需要資源和方向的穩定性，卓著的航天成就需要多年持續不斷的支持。各國在載人航天領域要依據自身國情和技術發展現狀制訂長期的載人航天發展戰略，并保證資源和目標的長期匹配，而不應因政治導向的變化而變化。

新載人航天戰略影響其他國家載人航天戰略，但載人深空探索的大趨勢不變

2004年布什總統宣布“太空探索新構想”后，在全球掀起了一股載人探索的高潮，歐洲、印度、日本等國紛紛出臺相關政策和計劃支持載人登月、登火星的計劃。而目前美國載人航天計劃的調整也影響到緊緊跟隨其載人航天戰略的國家，如在奧巴馬總統提出取消星座計劃后，日本馬上對其載人戰略進行調整，初步決定暫不制定自主載人探月計劃。其他國家仍保持既定的載人航天發展路線，開發載人航天器，為未來的載人登月、登火星作準備。目前，各國一致認為載人航天下一步的發展目標是近地軌道以遠的探索活動。美國雖然取消了重返月球計劃，但制定了新的載人深空探索目標，全球近地軌道以遠載人探索的大趨勢沒有改變。

國際合作是載人深空探索活動的必然選擇

載人航天項目難度大、費用高，載人深空探索活動更是需要全球資源和技術的整合，國際合作是人類實現載人深空探索最終目標的唯一途徑，這也是各國的共識。奧巴馬在其新戰略中指出：“全球競爭時間長了就會演變為全球合作。我們不再與對手開展航天競賽，我們的一個中心目標是促進航天領域的和平合作，這不僅會避免沖突，還有助于增強美國在近地軌道及以遠空間運行的能力。”雖然全球載人航天領域國際合作的最大受益者是美國這樣的主導者，但其他國家也可以利用合作的機會，參與到大型載人合作項目中來，參與人類探索外太空生存的過程，掌握一些先進技術。同時其他國家應積極倡導依據平等互利的原則開展國際合作，努力為自己爭取更大的利益。

載人深空探索成就依賴于長期的技術開發

奧巴馬在其新戰略中表達了這樣一個思想，即載人深空探索的實質目的不是要到達月球、小行星、火星或別的什么地方，而是要具備人類在地球以外、更長周期內安全地工作、學習和生活的能力。而獲得這些能力就要解決更多的難題：在周期更長的飛行任務中如何防止航天員受到輻射的影響；在遙遠的世界我們將如何利用資源；對于遙遠的旅途，如何補給航天器所需的能量。這些問題的回答只能是依賴于長期的技術開發，不斷地攻克、掌握關鍵技術，使人類在太空中能夠行駛更長的距離、工作和生活更長的周期，向太空擴展人類文明，最終實現人類可以永久移民其他星球的終極目標。奧巴馬新戰略更注重關鍵技術研發和新技術創新，值得借鑒。

洛馬公司載人登陸小行星方案

新載人航天戰略能否持續發展還有待時間檢驗

奧巴馬批判布什“太空探索新構想”是一項模糊且政治意愿強烈的計劃，缺乏清晰、可實現的目標，目標與資源不匹配，且NASA的預算一直受到政治風向的控制而增加或降低。他宣稱自己的計劃將去除這些弊病，不以政治為導向，要切實制定包含一系列里程碑的可行性路線，實現目標與資源的匹配，重視技術研發，尋求大的突破。

但就目前來看，總統的新載人航天計劃還缺乏詳細的可行性論證，而且總統在探索領域的投資水平雖有增長，但增長幅度很有限。接下來NASA要制定一系列的詳細計劃以及開展大量詳細的研究工作來支持總統的新探索戰略，目前這些工作還處于啟動階段。而且2010年11月初，民主黨在美國2010年中期選舉中挫敗，共和黨重掌眾議院控制權，這有可能影響到新財年的撥款計劃。

奧巴馬在今后幾年能否兌現自己的承諾和既定的目標，而不僅僅是要延長載人探索時間表以騰出經費解決現實亟待解決的問題，或者拋出華麗的目標以搏得公眾的支持，自己以及將來總統的換屆是否會影響新戰略的實施等問題仍不確定，需要時間來檢驗。■