书城工业向宇宙进发
3760300000010

第10章 历史回眸(5)

可是意外事故再次发生,“哥伦比亚”号失事后,无疑给国际空间站的建设和后续发展带来巨大障碍,人们只是把国际空间站的尴尬现状归咎于“哥伦比亚”号这次事故,如果“哥伦比亚”号没有解体,国际空间站的命运会比现在更好吗?

如今人们只知道空间站的作用只是在太空充当进行各种科学研究的实验室,还没有充分理解空间站在航天发展道路上所代表的阶段性标志,近地轨道技术是否成熟到了可以发展空间站的程度,这也是没有充分考虑的事情。“哥伦比亚”号失事并不完全是意外事故,它所表现的是技术不成熟会给最终酿成的事故造成隐患。其实早在“挑战者”号的事件中,我们就应当警醒人类迟早还会因曾经的所做而付出代价。

如果实施国际空间站的后续建设计划,比如说对国际空间站的规模进行扩展、升级,增加其使用期限和其他功能,当然这需要增加建造成本和难度,但至少可以和其他航天项目合作,共同开展对宇宙的探索和开发,而不是现在的从诞生到退役都仅仅是太空中孤立的实验室,不能将人类太空合作精神和近地轨道技术发展继续传承下去。

国际空间站计划共计投入约为1000亿美元,但是我们却看不到它所要实现的宏伟目标及其影响,仅仅是为了建造而去建造。相比国际空间站,人类另外一个国际化科学合作工程——欧洲大型强子对撞机,它从设计开始就有明确的目标,对物质的质量之谜、暗物质、宇宙起源、超维空间和“胶子-夸克”等离子体等物理学界重大未解迷团进行探索,虽然建造成本仅有80亿美元,但是它对人类探索宇宙和人类文明进程的影响却是空前的,它将使人类对于宇宙有一个全新的认识。国际空间站与大型强子对撞机有着相同的渊源,但是人类却没有考虑到发展航天技术的初衷,那应该是一个长远的过程,而不是仅考虑到能否实现眼前的技术突破。

“哥伦比亚”号的失事,只起到推波助澜的作用,人们仅能意识到在国际空间站上面如果继续投入将无太大意义。国际空间站已不能创造出建造它所付出所有成本的总价值。所以,现在付出的越多,失去的反而越多。国际空间站最终被延迟到2020年退役,但增加的这5年,国际空间站也只是单纯地在太空继续充当仅能做实验的太空舱,很难有其他扩展和改进,因为所剩时间确实很有限。国际空间站和航天飞机的依赖关系,是历史所造成的,航天飞机的命运决定着国际空间站的命运,而人类开始的决策,早已注定了今天所发生的一切。

无法完成的“星座”计划

2004年,布什出台了新修订的美国太空发展战略,曾经也是代表着整个人类航天技术水平。从当时的角度看,开发像“神舟”号、“联盟”号这种舱体式宇宙飞船,才是适合现阶段航天发展的一种比较经济又安全可靠的方案,但同时也意味着美国在载人航天技术上的退步,毕竟这种舱体式宇宙飞船从技术和作用上都不及航天飞机。

美国不希望看到这一现实,但也不能继续冒险,于是又给这种飞船赋予了新的使命——登陆月球,这就是“新太空发展战略”的核心——“星座”计划。

这个计划从表面上看,使美国的航天事业向宇宙更深远的地方又迈进了一步,而且可以使美国航天事业从被航天飞机和国际空间站束缚下摆脱出来,开始了充满希望的全新的征程。但是随着计划的实施,问题便开始显现。

首先,新的计划并没有代表技术上的革新,登月运载火箭设计图公布后,人们发现上面有很多航天飞机的影子。“战神”1号的第一级火箭和“战神”5号的助推级火箭是由航天飞机固体助推器改进而来,由四节段式变为五节段式,在推力上有所增加。“战神”5号的芯一级火箭,则是由航天飞机的外部燃料箱改进而成,区别是在下方增加了6台RS-68氢氧液体火箭发动机,而RS-68发动机则是“德尔塔”4型运载火箭芯级所装。从外形上看“战神”5号运载火箭和苏联用于发射“暴风雪”号航天飞机的“能源”号运载火箭大致相似。

再看上面级,“战神”1号和“战神”5号上面级所使用的J-2X发动机,是“阿波罗”计划中,运载“阿波罗”号宇宙飞船的运载火箭“土星”5号上面级发动机J-2的改进型。

登月飞船“猎户座”号的外形,又和“阿波罗”号飞船极其相似,也是三舱式布局,即由服务舱、指令舱和登月舱构成,仅是体积比“阿波罗”号大得多,给人的感觉似乎又回到了过去的年代。

“星座”计划好像是“阿波罗”计划和航天飞机计划结合的产物,对于这种在其他方面没有创新设计思路,NASA提出的解释是要利用现有的成熟技术来尽快实施“星座”计划,这样可以早日实现宇航员再次登月。航天飞机的某些技术是否成熟尚不确定,也许在计划的实施中逐渐达到成熟。

然而美国新登月计划的登陆方式却反而比以前复杂,在“阿波罗”计划中,只需要一枚“土星”5号运载火箭,就可以直接将包括服务舱、指令舱(返回舱)和登月舱的宇宙飞船及3名宇航员送入月球。这种登月方式叫做直接登月。现在的“星座”计划中需要“战神”1号和“战神”5号两种火箭,“战神”1号负责发射由服务舱和指令舱组成的宇宙飞船;“战神”5号负责发射登陆舱和飞离地球级火箭(“战神”5号上面级)。有效载荷进入近地轨道后,宇宙飞船与月球登陆器和飞离地球级火箭组合体对接,然后飞离地球级火箭的提供动力J-2X发动机点火工作,把飞船和登陆器送入月球轨道。这种间接登月方式相比直接登月要繁琐得多。

虽然现在的宇宙飞船的总质量比以前增加一倍,但是所具备的功能却和以前基本一样,这种单纯地扩大飞船的体积和重量,比过去仅多运送一名宇航员到月球,带来的是发射复杂程度的增加。对此NASA的解释是,为了考虑后续在月球建立永久性基地的需要,必须增加运载火箭的有效载荷能力,目的是为了可将用于建造月球基地的更大的构件发射升空,这种解释似乎合理。

但同时有人质疑,为什么不利用国际空间站作为中转站以实现更便捷的登月方式呢?按照这种设想登月飞船首次发射后,便与空间站对接,然后由天地往返运输飞船将宇航员和物资运送至空间站,再由空间站转至登月飞船,登月飞船装备充足后随即赶赴月球,当登月飞船月球任务执行完毕后,返航时再与空间站对接,而不需降落到地面,宇航员则通过天地往返运输飞船着陆地球。以后每次执行任务时,只需发射一艘类似“神舟”号、“联盟”号的宇宙飞船即可,让登月飞船长久地保持与空间站在太空对接的状态,从而节省每次发射的成本。这也叫做中转登月方式。

这虽然是一个很好的建议,但是很有可能宇航员还没有造访月球,国际空间站已经退役,不可能成为中转站。所以效仿过去也是无奈之举。NASA本可以从“阿波罗”计划借鉴很多经验,但是距离上一次登月已经有近50年的历史,甚至连登月飞船的图纸都不翼而飞,所以一切不得不从头开始,于是遇到了很多技术上的问题,又缺少资金去解决。

“星座”计划最终的目标是在月球建立永久性的基地,却在很多方面缺少基础。这给它的实施带来很大不便。从历史的角度看,“阿波罗”计划、航天飞机计划、国际空间站计划在人类航天发展进程上出现的顺序并不合乎常理,任何一个计划都不能很好地实现承前启后受到其他计划的推动或对其他计划起推动作用,相反起到了制约性的作用。“星座”计划本来可以从其他三个计划中吸取经验和技术,但是这些计划没有按照一个合理的顺序出现,导致“星座”计划与它们彼此脱节,无法继承它们的成功基础经验,存在的仅仅是一些不成熟的技术,所以从根本上说明“星座”计划最终不能发展下去。

除此之外还有一些外在因素,比如伊拉克战争、阿富汗战争和经济危机造成的资金不足,以及2009年美国新一任总统奥巴马上台导致政策变化,都加速了“星座”计划的终止。

直到2010年4月奥巴马宣布放弃登月计划时,我们才清醒地认识到这一事实。现在人类还没有掌握登月技术,“阿波罗”登月没有被历史传承下去,它只是完成了人类登陆月球的过程,而人类是否具备登陆月球的能力,不是看它是否实现了这一过程,而是要看它通过这一过程,是否真正掌握了登陆月球的技术,并且让这些技术推动航天事业的发展和人类社会的进步,适应人类生产力和生产关系的需要。但这个事实当然不能暗示人类的航天事业发展在退步,但也客观地说明,人类的航天技术目前还在探索中徘徊。

人类从1961年进入宇宙空间,实施“阿波罗”登月,开始从近地轨道出发探索载人航天发展的道路。半个世纪过去了,新的登月计划被终止,航天飞机退役,宣告了人类重新回到近地轨道,回到历史的起点,开始了重新的探索。我们可以把1961到2011年这50年称作人类的第一个航天探索时代,这个时代经历了一个轮回,为什么航天事业经历了近半个世纪,在这50年里没有得到长远发展,而是在迂回中缓慢前进。难到航天发展有我们没有领悟的客观规律?

结论

从辩证唯物主义学来看,任何事物都要在其存在的世界中不断发展,而在发展的过程中要遵循其固有的客观的科学规律,这种规律是不以人的意志为转移的,只有把握这种发展顺序,才能使发展不断从量变到质变,实现新的飞跃和突破。

航天事业也是如此,它的诞生在50多年以前,和航空事业100多年的历史相比,还是显得很年轻,人类对它还比较陌生,没有完全弄清楚其内在的发展规律。而当时在航天事业诞生的年代,复杂的国际环境也给人类在如何发展航天技术、探索宇宙的问题上带来了影响,产生了一些违背规律的决断,在发展道路上没有得到及时纠正,导致现在不得不重新回到1961年的历史起点。

当时的苏联和美国相继掌握了近地轨道的载人航天技术,人类的脚步由此进入了太空,对于下一步的计划,美国给出的目标是登月。将人类送上月球,而当时近地轨道技术刚刚获得突破,在没有得到巩固的情况下做出登月的决定违背了航天发展的客观规律,这使登月计划不能坚持长久而终结。也使后续的计划受到影响。航天飞机计划和国际空间站计划没有按照客观的承接关系相继出现,将最终不能让人类航天事业按照其正确的规律发展,即使再提出新的计划也不能从根本上将发展步骤梳理,也使新计划不能引领航天事业长久发展而退出历史舞台。

可以打个比方,一个人学认识知识的过程应该是从简单到复杂,如果按照成长经历,先是从小学开始,然后是初中和高中,只有掌握每一阶段的知识,才能为下一阶段的学习奠定基础。如果他直接先读高中,然后再去小学和初中学习,那么这种学习方法与人的自身成长和学习知识体系的客观规律都不适应,最终在任何一个阶段都不能充分理解所学的内容。

航天事业也是一样,应该首先了解其自身的发展规律,让其适应人类的生产力和文明进步的需求。要遵循科学的认识规律,明确具体发展步骤和顺序。只有循序渐进,使每一环节所实现的技术得到充分成熟和掌握,才可得到不断稳定的向前突破。

航天技术的发展,反映的是人类文明进步,体现的是人类扩展宇宙活动范围的能力和开发宇宙空间的能力。只有人类真正进入太空,人类的脚步才能在宇宙中越走越远,认识宇宙是人类永恒的使命,它将逐渐扩大我们在宇宙中活动的范围,而实现这一目标的关键就是我们能否在一条正确的航天事业发展道路上前行。