美國航天的商業(yè)“轉(zhuǎn)軌”

美國東部時(shí)間5月25日，太空探索技術(shù)公司研制的“天龍?zhí)枴憋w船終于實(shí)現(xiàn)了與國際空間站的對接。當(dāng)國際空間站上的宇航員唐納德·佩蒂通過操作一只機(jī)械臂抓住漂浮在10米以外的天龍?zhí)枙r(shí)，他說，“看上去我們像是捉住了龍的尾巴。”接下來，佩蒂和他的同事將從“天龍?zhí)枴憋w船上取下從地球運(yùn)來的衣服、電腦、食品、飲用水和生活用品等，然后再用“天龍?zhí)枴睂H空間站上用過的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)回地球。

太空探索技術(shù)公司首席執(zhí)行官艾倫·馬斯科在新聞發(fā)布會上表示，“這將是邁向太空商業(yè)旅行的具有歷史意義的一步。”

馬斯科的夢想顯然不止于給國際空間站當(dāng)“快遞”，接下來，他打算在未來幾年里將宇航員送進(jìn)空間站。雖然美國和俄羅斯的空間探索項(xiàng)目已經(jīng)執(zhí)行過類似的任務(wù)，將宇航員送入空間站并非什么新鮮事，但是由私營公司來運(yùn)行，卻是革命性的進(jìn)展。

喬治·華盛頓大學(xué)教授亨利·赫茨菲爾德以研究美國的太空政策而著稱，他在接受《中國新聞周刊》采訪時(shí)指出，雖然美國航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號”和“哥倫比亞號”的兩次失事共造成14名宇航員喪生的悲劇，但是和安全問題相比，促成美國宇航局轉(zhuǎn)向發(fā)展宇宙飛船，并將這一項(xiàng)目交給私營公司的主要原因，還是美國政府的財(cái)政預(yù)算問題。赫茨菲爾德說，“美國宇航局不能在現(xiàn)有的預(yù)算內(nèi)做他們想做的事情，如果能夠吸引到私營企業(yè)的資金，那當(dāng)然是雙贏的結(jié)果。”

重新審視航天計(jì)劃

經(jīng)歷過上世紀(jì)與蘇聯(lián)的太空競賽，5架航天飛機(jī)的高額支出，2架航天飛機(jī)爆炸失事，再加上2009年開始的金融危機(jī)，政府部門因債務(wù)太高而面臨窘境。在這種情況下，美國宇航局最終決定，將宇宙飛船項(xiàng)目交給私營公司來做。

實(shí)際上，美國在最初研制航天飛機(jī)技術(shù)時(shí)，曾天真地認(rèn)為航天飛機(jī)可以重復(fù)使用，因而會大大節(jié)約經(jīng)費(fèi)。當(dāng)時(shí)估計(jì)，航天飛機(jī)單位發(fā)射費(fèi)用為每公斤200美元，每次發(fā)射總耗資不超過600萬美元，發(fā)射任務(wù)有望達(dá)到“每周一次”。

然而美國宇航局后來的評估卻顯示，美國航天飛機(jī)項(xiàng)目截至2010年底已花費(fèi)2090億美元，每年航天飛行次數(shù)不超過9次。加上高昂的維護(hù)、檢修等成本，航天飛機(jī)的每次飛行費(fèi)用最少在15億美元左右，是宇宙飛船的5倍！

2005年，美國宇航局局長格里芬對媒體表示， 20世紀(jì)70年代以后美國終止了阿波羅飛船項(xiàng)目，這一錯誤的轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)在地球軌道上運(yùn)行的只剩下航天飛機(jī)和空間站，這是高投入的戰(zhàn)略失誤，它使美國的航天事業(yè)喪失了正確發(fā)展的機(jī)會。“花了不少錢，但也沒辦成多少事。”批評者甚至認(rèn)為，“美國宇航局不過就是弄回來一些地球的照片而已。”

為了恢復(fù)民眾對美國太空探索的信心，美國宇航局在2005年啟動了“星座計(jì)劃”。該計(jì)劃預(yù)計(jì)用時(shí)13年、耗資1040億美元研制新型“戰(zhàn)神”系列火箭、“獵戶座”乘員探索飛行器和“牽牛星”月球著陸器，以取代航天飛機(jī)。然而，“星座計(jì)劃”自實(shí)施以來，由于耗資巨大和研制進(jìn)度推遲，引發(fā)各方爭議。尤其是在2009年，奧巴馬一上任就遭遇全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)。在此背景下，于2009年5月成立了以洛馬公司前首席執(zhí)行官為主席的奧古斯丁評審委員會，對美國載人航天計(jì)劃及其時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行了重新評審。當(dāng)年10月，評審委員會發(fā)布了題為《尋求適合偉大國家的載人航天計(jì)劃》的最終評審報(bào)告。報(bào)告認(rèn)為，從長遠(yuǎn)看，航天飛機(jī)退役后繼續(xù)保持獨(dú)立運(yùn)送航天員至近地軌道的能力，對于美國非常重要。

商業(yè)太空計(jì)劃“出發(fā)”

目前有兩種途徑可幫助美國實(shí)現(xiàn)運(yùn)送航天員到近地軌道的目標(biāo)，一種是政府運(yùn)營的航天飛行系統(tǒng)，即小布什政府制定的“星座計(jì)劃”。但評審委員會發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)和經(jīng)費(fèi)問題，“戰(zhàn)神－1”火箭的研制進(jìn)度嚴(yán)重落后，短期內(nèi)難以支持赴國際空間站的飛行任務(wù)。另一種運(yùn)送航天員的途徑就是商業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)。雖然商業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)存在一定風(fēng)險(xiǎn)，但該系統(tǒng)可比政府運(yùn)營的系統(tǒng)較早投入使用，且成本較低。此次“天龍?zhí)枴憋w船的成功運(yùn)行，就邁出了美國航空商業(yè)計(jì)劃的重要一步。

早在2005年，美國宇航局就制定了“商業(yè)乘員與貨物運(yùn)輸計(jì)劃”。該計(jì)劃后來被拆分成兩個(gè)子計(jì)劃：商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)（COTS）計(jì)劃，和商業(yè)載人航天發(fā)展計(jì)劃。在COTS計(jì)劃的第一階段，將發(fā)展和驗(yàn)證私營公司運(yùn)送貨物到近地軌道并安全返回的能力。美國宇航局在這一階段作為投資商，對私營公司進(jìn)行資助；進(jìn)入第二階段，美國宇航局將采購能夠達(dá)到第一階段能力的商業(yè)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，用于執(zhí)行國際空間站任務(wù)，至此，宇航局將由投資商轉(zhuǎn)向購買者，以客戶身份使用商業(yè)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。

在第一階段計(jì)劃的實(shí)施中，空間探索技術(shù)公司的“獵鷹9號火箭+天龍?zhí)栵w船”系統(tǒng)方案和基斯特勒火箭飛機(jī)公司的K-1 可重復(fù)使用運(yùn)載器方案從21份備選方案中脫穎而出。美國宇航局于2006年8月以《航天行動協(xié)議》的形式分別授予兩家公司價(jià)值2.78億美元和2.07億美元的合同。但由于基斯特勒火箭飛機(jī)公司多次錯過任務(wù)節(jié)點(diǎn)，宇航局與其終止了合同，并于2007 年11月組織了新一輪競標(biāo)。

2010年6月4日，“獵鷹9號”火箭在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射場成功點(diǎn)火升空，將模擬的“天龍?zhí)枴憋w船送入近地軌道，對火箭的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了驗(yàn)證。12 月8 日，“獵鷹9號火箭+天龍?zhí)栵w船”成功進(jìn)行了COTS 計(jì)劃下的首次演示驗(yàn)證飛行，成功驗(yàn)證了系統(tǒng)的發(fā)射、分離和載入能力。

今年5月22日至25日，太空探索技術(shù)公司在同樣的地方成功地用“獵鷹9號”火箭將“天龍?zhí)枴憋w船送入太空，并和國際空間站實(shí)現(xiàn)對接。這一過程將進(jìn)一步驗(yàn)證商業(yè)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)替代航天飛機(jī)執(zhí)行國際空間站任務(wù)的可行性。

商業(yè)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)具有以政府主導(dǎo)的航天計(jì)劃所無法企及的成本優(yōu)勢，可大幅降低國際空間站的運(yùn)行費(fèi)用。太空探索技術(shù)公司前副總裁勞倫斯·威廉認(rèn)為，這次商業(yè)飛船的成功飛行，將會加速人類實(shí)現(xiàn)低價(jià)和快捷的載人航空。

對于此次商業(yè)飛船的成功運(yùn)行對今后太空探索技術(shù)的影響，喬治·華盛頓大學(xué)教授赫茨菲爾德并不是那么樂觀。他說，“太空探索技術(shù)公司是一個(gè)私營公司，如果沒有政府的資助和技術(shù)支持，該公司幾乎不可能成功。商業(yè)飛船這種項(xiàng)目，無論你是誰，都得和政府合作。”

私營公司運(yùn)營的宇宙飛船是否能夠確保太空飛行的安全？對此，赫茨菲爾德對《中國新聞周刊》表示，美國宇航局對太空飛行的安全具有長期的記錄，并發(fā)展了一系列安全措施，在安全上花費(fèi)了巨額資金。因?yàn)樯虡I(yè)公司的最終目的是盈利，所以不能指望他們會在安全方面像美國宇航局那么上心，商業(yè)公司會設(shè)法少花一些錢，而采取不同的方式來處理安全問題。當(dāng)然，他們也會充分認(rèn)識安全對于航天技術(shù)的重要性，因?yàn)橐坏┤魏我粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了安全問題，那就可能意味著整個(gè)商業(yè)飛船計(jì)劃的終結(jié)。