美國(guó)航天的商業(yè)“轉(zhuǎn)軌”

美國(guó)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(guó)際空間站的對(duì)接。當(dāng)國(guó)際空間站上的宇航員唐納德·佩蒂通過(guò)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(shuō)，“看上去我們像是捉住了龍的尾巴?！苯酉聛?lái)，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(lái)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?guó)際空間站上用過(guò)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(huì)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(mèng)想顯然不止于給國(guó)際空間站當(dāng)“快遞”，接下來(lái)，他打算在未來(lái)幾年里將宇航員送進(jìn)空間站。雖然美國(guó)和俄羅斯的空間探索項(xiàng)目已經(jīng)執(zhí)行過(guò)類(lèi)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(yíng)公司來(lái)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(guó)的太空政策而著稱(chēng)，他在接受《中國(guó)新聞周刊》采訪時(shí)指出，雖然美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)”和“哥倫比亞號(hào)”的兩次失事共造成14名宇航員喪生的悲劇，但是和安全問(wèn)題相比，促成美國(guó)宇航局轉(zhuǎn)向發(fā)展宇宙飛船，并將這一項(xiàng)目交給私營(yíng)公司的主要原因，還是美國(guó)政府的財(cái)政預(yù)算問(wèn)題。赫茨菲爾德說(shuō)，“美國(guó)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(yíng)企業(yè)的資金，那當(dāng)然是雙贏的結(jié)果?！?/p>

重新審視航天計(jì)劃

經(jīng)歷過(guò)上世紀(jì)與蘇聯(lián)的太空競(jìng)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(kāi)始的金融危機(jī)，政府部門(mén)因債務(wù)太高而面臨窘境。在這種情況下，美國(guó)宇航局最終決定，將宇宙飛船項(xiàng)目交給私營(yíng)公司來(lái)做。

實(shí)際上，美國(guó)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(huì)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(guò)600萬(wàn)美元，發(fā)射任務(wù)有望達(dá)到“每周一次”。

然而美國(guó)宇航局后來(lái)的評(píng)估卻顯示，美國(guó)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(guò)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(guó)宇航局局長(zhǎng)格里芬對(duì)媒體表示， 20世紀(jì)70年代以后美國(guó)終止了阿波羅飛船項(xiàng)目，這一錯(cuò)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(guó)的航天事業(yè)喪失了正確發(fā)展的機(jī)會(huì)?！盎瞬簧馘X(qián)，但也沒(méi)辦成多少事?！迸u(píng)者甚至認(rèn)為，“美國(guó)宇航局不過(guò)就是弄回來(lái)一些地球的照片而已。”

為了恢復(fù)民眾對(duì)美國(guó)太空探索的信心，美國(guó)宇航局在2005年啟動(dòng)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(hù)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(lái)，由于耗資巨大和研制進(jìn)度推遲，引發(fā)各方爭(zhēng)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(píng)審委員會(huì)，對(duì)美國(guó)載人航天計(jì)劃及其時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行了重新評(píng)審。當(dāng)年10月，評(píng)審委員會(huì)發(fā)布了題為《尋求適合偉大國(guó)家的載人航天計(jì)劃》的最終評(píng)審報(bào)告。報(bào)告認(rèn)為，從長(zhǎng)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(duì)于美國(guó)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(guó)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(yíng)的航天飛行系統(tǒng)，即小布什政府制定的“星座計(jì)劃”。但評(píng)審委員會(huì)發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)和經(jīng)費(fèi)問(wèn)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(guó)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(yíng)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(guó)航空商業(yè)計(jì)劃的重要一步。

早在2005年，美國(guó)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(lái)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(yíng)公司運(yùn)送貨物到近地軌道并安全返回的能力。美國(guó)宇航局在這一階段作為投資商，對(duì)私營(yíng)公司進(jìn)行資助；進(jìn)入第二階段，美國(guó)宇航局將采購(gòu)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(guó)際空間站任務(wù)，至此，宇航局將由投資商轉(zhuǎn)向購(gòu)買(mǎi)者，以客戶(hù)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(hào)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(guó)宇航局于2006年8月以《航天行動(dòng)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(cuò)過(guò)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(jìng)標(biāo)。

2010年6月4日，“獵鷹9號(hào)”火箭在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射場(chǎng)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(duì)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(hào)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(hào)”火箭將“天龍?zhí)枴憋w船送入太空，并和國(guó)際空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接。這一過(guò)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(guó)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(wú)法企及的成本優(yōu)勢(shì)，可大幅降低國(guó)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(huì)加速人類(lèi)實(shí)現(xiàn)低價(jià)和快捷的載人航空。

對(duì)于此次商業(yè)飛船的成功運(yùn)行對(duì)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(lè)觀。他說(shuō)，“太空探索技術(shù)公司是一個(gè)私營(yíng)公司，如果沒(méi)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(wú)論你是誰(shuí)，都得和政府合作?！?/p>

私營(yíng)公司運(yùn)營(yíng)的宇宙飛船是否能夠確保太空飛行的安全？對(duì)此，赫茨菲爾德對(duì)《中國(guó)新聞周刊》表示，美國(guó)宇航局對(duì)太空飛行的安全具有長(zhǎng)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(huì)在安全方面像美國(guó)宇航局那么上心，商業(yè)公司會(huì)設(shè)法少花一些錢(qián)，而采取不同的方式來(lái)處理安全問(wèn)題。當(dāng)然，他們也會(huì)充分認(rèn)識(shí)安全對(duì)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(wèn)題，那就可能意味著整個(gè)商業(yè)飛船計(jì)劃的終結(jié)。