黃志澄
設立“中國航天日”,不僅是中國航天取得舉世矚目成就的標志,更意味著中國航天進入了一個大眾創新的新時代。
人民日報重提《為什么要探索宇宙》
人民日報在今年4月12日在其微博上說:1970年,贊比亞修女瑪麗致信NASA(美國宇航局)馬歇爾太空飛行中心的科技副總監恩斯特博士,提出
了一個問題:地球上有這么多吃不飽飯的人,為什么還要發展航天事業?其回信由NASA以《為什么要探索宇宙》為標題發表。今天,國際載人航天日。在我們腳踏實地解決世上種種問題時,也不要忘記仰望星空。(2011年4月7日,第65屆聯合國大會通過決議,將每年的4月12日確定為國際載人航天日。1961年4月12日加加林實現了人類首次太空飛行。)
恩斯特博士在這封信中從各個方面詳細介紹了人類發展航天技術的意義和航天技術面臨的挑戰,并在信的最后說:非常幸運的是,這太空時代不僅給了我們一面鏡子以自鑒,還予以我們嶄新的科技、巨大的挑戰、奮斗的動力乃至樂觀的態度,讓我們滿懷信心地去應對各種困難。我認為,我們對太空計劃的所感所悟,充分印證了艾伯特·史懷哲的那句話“我對未來甚是擔憂,卻又心存希望。”
顯然,重溫這封寫于46年前的信,對今天的中國人來說,仍有一定的意義。今天,中國人甚至非洲人,都不再懷疑發展各類衛星的重要意義了。衛星技術及其應用取得了飛速的發展,并取得了良好的效益,已經用事實回答了贊比亞修女瑪麗當年提出的問題。但是,對于耗資巨大的載人航天,有時我們還會聽見某些異議,近半個世紀過去了,載人航天仍然局限于低地球軌道,航天運輸費用仍然居高不下。面對這樣的現實,我們必須進一步思考,航天技術已經發展到什么階段?它能否能迎來一個低成本的新時代?我們要采用什么途徑來達到這個目標?對此我們是否作好了準備?
歐美提出航天迎來新時代
3月31日,歐空局新任局長喬安·迪特里希·沃納在中科院國家空間科學中心的報告中回答了上述問題。他說:“在太空1.0階段,人類主要研究天文學和占星學;在太空2.0階段,人類進入了太空,進入“阿波羅”時代;在太空3.0階段,太空成為人類發展的另一個維度,人類進入“國際空間站”時代;在太空4.0階段,人類將建立新太空,更注重社會交流、國際化,航天國家數量也將增多,并且開始太空商業化進程。”由此,他解讀航天發展方向是:“在太空4.0時代,我們要建立舒適、迷人、綜合性的新太空。”
走在世界業航天最前沿的美國,也有類似的說法,不過美國更加重視發展商業航天和大眾創新的重要作用。曾在NASA、DARP和美國政府的其他情報部門擔任管理工作的麗莎·波特(Lisa Porter)表示,我們已經進入太空行業的第三篇章。她說:“我們稱之為太空3.0。起初是政府大舉投資太空探索,之后是擁有巨額預算的企業進入這一領域。現在涌現出了新的機會和功能。”她解釋道:“區別在于,這一切都是由成本創新驅動的。人們最看重的就是盡可能降低成本。”
無疑,世界各個航天大國,在發展航天技術的第一階段,都采用了政府主導的體制,這對于攻克航天運載技術、航天器技術和推廣航天應用來說,這種體制可以發揮集中力量辦大事的優勢。在冷戰階段,為了太空競賽美蘇甚至采用了舉國體制。隨著冷戰結束、航天基本技術的逐漸成熟和航天應用的日益廣泛,這種政府主導的體制也明顯暴露出其效率較低、成本較高、決策較易失誤等不足之處,于是世界各個大國的航天發展開始轉型,正在從政府主導,開始向政府和市場相結合的體制轉變。無疑,美國又走在航天轉型的最前列。今年4月9日,美國SpaceX公司成功發射了其載貨的“龍”飛船,并成功實現了火箭第一級的海上回收;而4月16日,由“龍”飛船裝載的“畢格羅可擴展活動模塊(Bigelow Expandable Activity Module,BEAM)”,又成功地安裝到國際空間站上,開始進行為期兩年的試驗。這次發射的成功,顯示了商業航天的創造力,涌現出低成本開發太空的美好前景。。
大眾創新助推商業航天
在政府主導的體制下,航天事業經常需要尋求公眾的支持,也需要尋求科技界的其他領域的支持。事實表明,對載人航天的質疑,主要來自科技界和國家安全界的某些科技精英。恩斯特博士在上述這封信中指出:“太空計劃盡管只占國家總預算的1.6%(作者注,目前美國NASA的經費已下降到總預算的1.0%以下),少于國民生產總值的千分之三,但它在美國政府所轄所資的全部項目中,無疑是最受關注,也很可能是最惹爭議的。但就推動新技術發展及基礎科學領域研究來看,其他項目根本無法與之媲美。但可悲的是,在未來的三、四十年里,太空計劃可能還是要繼續跟這些其他項目糾纏下去。”因此,美國NASA現在要每年花費約1億美元進行科普教育工作,其對象不僅是公眾,也包括其他領域的科技精英。
近日在美國著名的Fast Company的網站發表了《最紅火企業的下一個領域將是航天的文章。文章說:未來十年中航天企業將達到10,000個,將涉及航天運載、衛星及其應用、空間旅游、空間站、深空探索等各個領域,這說明商業航天將蓬勃發展,必將迎來了航天的大眾創新時代。
對于航天這種復雜的大型系統工程的創新,過去只是國家隊少數科技精英的專利,隨著互聯網的普及,大眾不僅可以通過互聯網學習航天的科技知識,面且可以通過互聯網進行技術交流和組織創新團隊,從而促成了大眾創新模式的誕生。高手在民間,一旦大眾創新進入了航天領域,必將激發巨大的創造力,從而助推了商業航天的飛速發展。
商業航天的充分發展,不僅可以合理利用社會的資金和人才資源,而且通過市場競爭,激發企業和政府航天事業單位的創新活力。同時由于對于航天這樣的高風險事業,企業將分擔政府的風險,特別是分擔決策失誤、技術失敗和發生事故的風險。更重要的是由于公眾對航天事業的親身參與,而資金又不再是在花納稅人的錢,自然不會再提出贊比亞修女瑪麗提出的那樣的質疑,也避免了和其他領域在資金分配方面的糾纏,因此,航天發展就能實現從爭取公眾支持向大眾參與和大眾創新的轉變。
在航天的大眾創新時代,政府及國家隊的任務卻并沒有減輕,政府除了組織制訂航天發展的長遠規劃和領導國家隊外,還要在扶植大眾創新方面提供政策、技術、人才和資金的支持,而國家隊將和許多大眾創業公司合作,承擔更有挑戰性的任務。從目前航天領域大眾創新發展的趨勢來看,我們相信引領人類社會第四次浪潮的必將是航天技術。
在慶祝我國第—個航天日的時候,我們既為中國航天取得的巨大成績面歡欣鼓舞,又為大眾創新和商業航天的嚴峻挑戰而感到任重道遠。(作者:空氣動力學家、航天技術專家、技術評論家。)