張召才(北京空間科技信息研究所)
美國(guó)《空間新聞》(Space News)周刊每年都會(huì)推出一期專題,介紹該刊評(píng)選出的航天領(lǐng)域年度最具影響力的人物。需要說(shuō)明的是,《空間新聞》周刊2012年度專題與往年相比有一些細(xì)微的變化,專題評(píng)選范圍不再僅局限于個(gè)人,而是擴(kuò)大到了航天領(lǐng)域相關(guān)團(tuán)隊(duì)和組織。此外,還取消了評(píng)選范圍的時(shí)間和數(shù)量限制,從而避免了讓人們誤以為該專題是一項(xiàng)航天領(lǐng)域的年度排名。
此次評(píng)選范圍的調(diào)整會(huì)使一些人不再憑借其職位而年復(fù)一年地出現(xiàn)在最終的評(píng)選結(jié)果中。本著這一精神,太空探索技術(shù)公司(SpaceX)團(tuán)隊(duì)取代了最近幾年頻繁上榜的該公司創(chuàng)始人埃倫·馬斯克(Elon Musk),入選了今年的年度專題。太空探索技術(shù)公司的影響力是無(wú)可爭(zhēng)辯的,尤其是在2011年該公司取得了非凡的成就。美國(guó)航空航天局(NASA)把運(yùn)送航天員往返低地球軌道的業(yè)務(wù)外包出去的計(jì)劃飽受爭(zhēng)議。太空探索技術(shù)公司利用非政府航天器實(shí)現(xiàn)了對(duì)“國(guó)際空間站”的首次訪問(wèn),此舉增加了美國(guó)航空航天局計(jì)劃的可信度,并扭轉(zhuǎn)了人們對(duì)這一頗具爭(zhēng)議計(jì)劃的看法。而且,馬斯克不是獨(dú)自完成這一切的,如果沒(méi)有組建太空探索技術(shù)公司這個(gè)相當(dāng)出色的團(tuán)隊(duì),他可能永遠(yuǎn)都不會(huì)成功。
和過(guò)去一樣,在2012年評(píng)選結(jié)果中,有一些個(gè)人或團(tuán)體是航天領(lǐng)域家喻戶曉的名字,其他入選者則可能因?yàn)闆](méi)有更好的地位而被稱作無(wú)名英雄。
《空間新聞》周刊評(píng)選出的2012年最具影響力十大航天實(shí)體或人物名單如下:
1)衛(wèi)星干擾減少集團(tuán)(ISI)董事長(zhǎng)馬丁·科勒曼(Martin Coleman)
2)銥星公司(Iridium Communications Co)董事長(zhǎng)馬特·德希(Matt Desch)
3)波音空間與情報(bào)系統(tǒng)公司(Boeing Space and Intelligence Systems)副總裁兼總經(jīng)理克雷格·庫(kù)寧(Craig Cooning)
4)歐洲航天局(ESA)“織女星”(Vega)火箭計(jì)劃經(jīng)理斯蒂法諾·比安奇(Stefano Bianchi)
5)中國(guó)國(guó)家航天局(CNSA)
6)美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局(GAO)采購(gòu)與貨源管理主任克里斯蒂娜·查普蘭(Cristina Chaplain)
7)美國(guó)航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)好奇號(hào)(Curiosity)火星車操作團(tuán)隊(duì)
8)美國(guó)空軍航空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心(U.S. Air Force Sp ace and Missile Systems Center)執(zhí)行主任道格·洛夫羅(Doug Loverro)
9)美國(guó)首位女航天員薩利·賴德(Sally Ride)(1951-2012)
10)太空探索技術(shù)公司(Space Exploration Technologies Corp)
衛(wèi)星干擾減少集團(tuán)董事長(zhǎng)馬丁·科勒曼
據(jù)估計(jì),全球約有40億人在某一時(shí)刻收看了在倫敦舉辦的2012年夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)。幾乎可以肯定的是,絕大部分奧運(yùn)會(huì)節(jié)目信號(hào)都是通過(guò)衛(wèi)星從比賽現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播到電視設(shè)備上的。奧運(yùn)會(huì)是不容衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商錯(cuò)過(guò)的創(chuàng)收機(jī)會(huì),因此他們會(huì)為轉(zhuǎn)播奧運(yùn)比賽做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。
對(duì)國(guó)際通信衛(wèi)星公司(INTELSAT)、歐洲衛(wèi)星公司(SES)和歐洲通信衛(wèi)星公司(EUTELSAT)這三個(gè)世界上最大的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商而言,為2012年夏季奧運(yùn)會(huì)所做的準(zhǔn)備還包含一項(xiàng)重要的新措施:載波標(biāo)識(shí)。載波標(biāo)識(shí)是一種調(diào)制到廣播信號(hào)上的數(shù)字標(biāo)記,能夠讓衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商快速識(shí)別出減少其收益的無(wú)意干擾源。
衛(wèi)星干擾是一個(gè)大問(wèn)題,并且隨著電視廣播信號(hào)變得越發(fā)擁擠。衛(wèi)星干擾減少集團(tuán)創(chuàng)建的目的就是解決衛(wèi)星干擾問(wèn)題。該集團(tuán)董事長(zhǎng)馬丁·科勒曼保守地估計(jì),衛(wèi)星干擾會(huì)造成單顆衛(wèi)星每年產(chǎn)生100萬(wàn)美元的收益損失。對(duì)于歐洲衛(wèi)星公司和國(guó)際通信衛(wèi)星公司這樣各自運(yùn)營(yíng)大約50顆衛(wèi)星的公司而言,這些耗費(fèi)將累計(jì)達(dá)到一個(gè)相當(dāng)高的數(shù)額。
專家們認(rèn)為超過(guò)95%的衛(wèi)星干擾是無(wú)意的,這些干擾通常是由于錯(cuò)誤或不恰當(dāng)?shù)匕惭b地面設(shè)備造成的,而這些問(wèn)題至少在理論上是可以避免的。這就是載波標(biāo)識(shí)技術(shù)的用途所在:如果運(yùn)營(yíng)商能快速確定干擾源,他們就可以通知廣播公司針對(duì)信號(hào)干擾做出相應(yīng)的調(diào)整。
由于全世界對(duì)奧林匹克競(jìng)賽的強(qiáng)烈興趣,2012年夏季奧運(yùn)會(huì)成為首次展示載波標(biāo)識(shí)技術(shù)的理想舞臺(tái)。衛(wèi)星電信產(chǎn)業(yè)界的三巨頭及時(shí)地為本次奧運(yùn)會(huì)提供載波標(biāo)識(shí)服務(wù),勢(shì)必會(huì)迫使小的電信運(yùn)營(yíng)商跟進(jìn)。因此不難想象,在不遠(yuǎn)的將來(lái),全世界都將會(huì)采用載波標(biāo)識(shí)技術(shù)。
是科勒曼促使這一切成為了現(xiàn)實(shí)的。除此之外,在國(guó)際通信衛(wèi)星公司、歐洲衛(wèi)星公司和歐洲通信衛(wèi)星公司幫助上行傳輸硬件制造商建立載波標(biāo)識(shí)服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之后,他還協(xié)調(diào)組織了載波標(biāo)識(shí)技術(shù)的首次展示。對(duì)衛(wèi)星工業(yè)界來(lái)說(shuō),科勒曼的工作在未來(lái)將對(duì)削弱長(zhǎng)期存在的衛(wèi)星干擾問(wèn)題大有幫助。
銥星公司董事長(zhǎng)馬特·德希
當(dāng)美國(guó)政府遲遲沒(méi)有對(duì)工業(yè)界提供的有效載荷搭乘機(jī)會(huì)做出反應(yīng)時(shí),沒(méi)有人比銥星公司董事長(zhǎng)馬特·德希對(duì)此更感到沮喪了。銥星公司計(jì)劃在2015年開(kāi)始發(fā)射其價(jià)值30億美元的第二代通信衛(wèi)星星座。
該通信衛(wèi)星星座名為“銥星下一代”(Iridium Next),可能會(huì)提供最大且最珍貴的商業(yè)衛(wèi)星搭乘發(fā)射機(jī)會(huì)。“銥星下一代”星座由77顆衛(wèi)星組成,其中包含11顆在軌備份星。該星座運(yùn)行在低地球軌道并能提供全球覆蓋。銥星公司在每顆衛(wèi)星上為政府所有的有效載荷保留了空間和電源,并把由此帶來(lái)的收益計(jì)入到了公司的商業(yè)計(jì)劃中。
政府的和商業(yè)的空間計(jì)劃的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是對(duì)時(shí)間進(jìn)度表的堅(jiān)持程度。相比商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商,政府機(jī)構(gòu)總會(huì)因各種各樣的原因而更容忍空間計(jì)劃的推遲。商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商則會(huì)把其衛(wèi)星停留在地面的每一天都算入收益損失。所以,當(dāng)美國(guó)政府對(duì)“銥星下一代”項(xiàng)目所提供的機(jī)會(huì)表示出興趣卻又無(wú)法提出一個(gè)能與該任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度相匹配的可信計(jì)劃時(shí),德希獨(dú)自承擔(dān)了這一切麻煩,把稀缺的資金投入到了Aireon公司用于空中交通管理的有效載荷搭載計(jì)劃這一風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目中。
Aireon公司是銥星公司和加拿大導(dǎo)航公司(NAV Canada)的合資企業(yè)。該公司把有效載荷放置到“銥星下一代”衛(wèi)星上,從而能夠?yàn)檎陲w行越洋航線或飛越偏遠(yuǎn)地區(qū)的商用噴氣飛機(jī)中繼轉(zhuǎn)發(fā)高精度“全球定位系統(tǒng)”(GPS)信號(hào)。這種精確定位數(shù)據(jù)能幫助航空公司選擇更高效的飛行航線以節(jié)約燃料費(fèi)用,甚至能幫助航空公司調(diào)整飛行航線。據(jù)一項(xiàng)研究評(píng)估,在Aireon公司運(yùn)營(yíng)的頭十幾年中,整個(gè)航空行業(yè)節(jié)約的燃料費(fèi)用將達(dá)幾十億美元。
德希的決定并非沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。制造Arieon公司的終端設(shè)備并將其集成到銥星公司的衛(wèi)星上需要數(shù)億美元的投入。銥星公司迄今已為此投入了2750萬(wàn)美元,超出了“銥星下一代”星座的基本費(fèi)用,這已經(jīng)是該公司財(cái)力投入的極限。此外,目前尚不清楚銥星公司在這場(chǎng)冒險(xiǎn)中是否會(huì)有共同投資者。
但是這場(chǎng)冒險(xiǎn)也有巨大的好處,包括Aireon公司產(chǎn)生收益的可能性以及給哈里斯公司(Harris Corp.)和ITT Exelis公司這種合約商帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈下游業(yè)務(wù)。銥星公司和德希正尋求一種不依賴政府資助就能創(chuàng)造新商機(jī)的有效載荷搭載模式?,F(xiàn)在需要由德希承擔(dān)這些風(fēng)險(xiǎn),但合適的回報(bào)也許很快就會(huì)隨之而來(lái)。
波音空間與情報(bào)系統(tǒng)公司在2012年3月份獲得了一份近年來(lái)少見(jiàn)的商業(yè)衛(wèi)星制造訂單。這個(gè)包括4顆衛(wèi)星一攬子交易涉及到兩家位于不同半球的客戶,波音公司為此推出了一個(gè)能夠改變航天行業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況的新生產(chǎn)線。
墨西哥衛(wèi)星(SATMEX)公司和香港的亞洲廣播衛(wèi)星(ABS)公司分別訂購(gòu)了2個(gè)波音-702SP衛(wèi)星平臺(tái)。這種衛(wèi)星平臺(tái)只依靠輕量化電推進(jìn)系統(tǒng)的革命性設(shè)計(jì),極大地提高了地球同步軌道航天器的性能質(zhì)量比。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)利用電流激勵(lì)氣體(通常是氙氣)生成等離子體,等離子體在壓力作用下穿過(guò)噴管并產(chǎn)生推力。
現(xiàn)在的地球同步軌道航天器通常是用傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)或化學(xué)和電推動(dòng)器相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)軌道提升和位置保持。發(fā)射火箭的化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)通常用于把衛(wèi)星從高度橢圓的地球同步轉(zhuǎn)移軌道提高到距赤道上空36000km的最終運(yùn)行位置。大多數(shù)電信衛(wèi)星都會(huì)被其發(fā)射火箭放置在橢圓形地球同步轉(zhuǎn)移軌道上。
盡管化學(xué)推進(jìn)器比電推進(jìn)器能更快地提升衛(wèi)星軌道,但由于化學(xué)推進(jìn)器需要攜帶較多燃料,因此其體積更大、質(zhì)量更大。電推進(jìn)器向衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商提供了不同的選擇:要么在給定質(zhì)量下在衛(wèi)星上搭載更多的轉(zhuǎn)發(fā)器,要么減輕質(zhì)量從而節(jié)約發(fā)射成本。
波音空間與情報(bào)系統(tǒng)公司副總裁兼總經(jīng)理克雷格·庫(kù)寧
如今的商業(yè)通信衛(wèi)星通常在3000kg以上,其中燃料幾乎占了發(fā)射質(zhì)量的50%。相比之下,墨西哥衛(wèi)星公司和香港的亞洲廣播衛(wèi)星公司訂購(gòu)的采用波音-702SP衛(wèi)星平臺(tái)的衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量則只有1800kg,這兩家公司計(jì)劃用太空探索技術(shù)公司提供的獵鷹-9(Falc on-9)火箭逐次發(fā)射這2顆衛(wèi)星。
把這個(gè)具有里程碑意義的交易付諸實(shí)現(xiàn)的是波音空間與情報(bào)系統(tǒng)公司副總裁及總經(jīng)理克雷格·庫(kù)寧。隨著在未來(lái)幾年美國(guó)軍費(fèi)開(kāi)支漸趨平緩或者下降,庫(kù)寧已開(kāi)始把為波音公司捕捉更多的商業(yè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)作為工作重點(diǎn)。波音公司曾是占有主導(dǎo)地位的商業(yè)衛(wèi)星制造商,但在近幾年卻變得更加依賴政府合同。
作為區(qū)域運(yùn)營(yíng)商,墨西哥衛(wèi)星公司和香港的亞洲廣播衛(wèi)星公司在整合自有資源獲取總額折扣和承擔(dān)采用新技術(shù)時(shí)的固有風(fēng)險(xiǎn)方面值得贊揚(yáng),畢竟通常只有大運(yùn)營(yíng)商才會(huì)嘗試接受新技術(shù)。但這兩場(chǎng)交易的共同點(diǎn)是都與為整個(gè)航天界做出新貢獻(xiàn)的波音公司有關(guān)。這就是庫(kù)寧能夠入選本次評(píng)選的理由。
如果運(yùn)氣就是準(zhǔn)備遇到機(jī)會(huì)時(shí)所發(fā)生的事情,那么歐洲最新火箭“織女星”的制造者就是幸運(yùn)的,因?yàn)椤翱椗恰被鸺杂行⌒l(wèi)星運(yùn)載器開(kāi)始就展開(kāi)了研發(fā)工作。
1998年,意大利第一次向歐洲航天局提出了“織女星”火箭議案,但直到2003年,這個(gè)三級(jí)固體火箭的研制工作才開(kāi)始認(rèn)真的展開(kāi)。2012年2月13日,“織女星”火箭從位于法屬圭亞那的航天中心發(fā)射升空,其資格測(cè)試飛行近乎完美。尤其需要說(shuō)明的是,這絕不是最簡(jiǎn)單的火箭首次發(fā)射任務(wù),因?yàn)檫@次火箭發(fā)射把9個(gè)有效載荷送入了2個(gè)不同軌道。
“織女星”火箭首演的時(shí)機(jī)是最佳的。正當(dāng)小衛(wèi)星所有者遭遇俄羅斯和烏克蘭火箭價(jià)格快速增長(zhǎng)以及俄羅斯軍方開(kāi)始不愿意把庫(kù)存的蘇聯(lián)時(shí)代的彈道導(dǎo)彈改用于航天發(fā)射時(shí),“織女星”火箭投向了市場(chǎng)。
具有諷刺意味的是,正是由于在“織女星”火箭早期研制時(shí)俄羅斯和烏克蘭低成本洲際彈道導(dǎo)彈(ICBMs)日益增長(zhǎng)的可用性引起了歐洲航天局火箭支持者們的擔(dān)心。他們擔(dān)心“織女星”火箭最初2100萬(wàn)歐元(約合2600萬(wàn)美元)的商業(yè)價(jià)格不具有競(jìng)爭(zhēng)力。
歐洲航天局“織女星”火箭計(jì)劃經(jīng)理斯蒂法諾·比安奇
多虧了意大利的決心和歐洲航天局“織女星”火箭計(jì)劃經(jīng)理斯蒂法諾·比安奇的領(lǐng)導(dǎo),歐洲才為世界提供了一種即便從其當(dāng)前3200萬(wàn)歐元的商業(yè)價(jià)格角度看也具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的小衛(wèi)星運(yùn)載器。
“織女星”火箭還需要繼續(xù)證明其自身性能并采取措施降低火箭價(jià)格,但其首次飛行已經(jīng)是一個(gè)良好的開(kāi)始。
神舟-9航天員乘組
中國(guó)國(guó)家航天局眼下正處于其另一個(gè)標(biāo)志性年份。繼在2011年創(chuàng)下19次發(fā)射紀(jì)錄并首次超過(guò)美國(guó)后,中國(guó)2012年又進(jìn)行了19次航天發(fā)射。
6月,中國(guó)成為繼美國(guó)和俄羅斯之后世界第3個(gè)完成載人航天器手控交會(huì)對(duì)接的國(guó)家。包括中國(guó)首位女航天員劉洋在內(nèi),3名中國(guó)航天員在完成與天宮-1空間艙段的自動(dòng)和手動(dòng)對(duì)接后,搭乘神舟-9飛船返回地面。這次任務(wù)是中國(guó)2003年成為能送人上天的世界第3個(gè)國(guó)家以來(lái)進(jìn)行的第4次載人航天飛行,使中國(guó)得以繼續(xù)向2015年前部署空間實(shí)驗(yàn)室邁進(jìn)。
中國(guó)迅速增長(zhǎng)的太空計(jì)劃在2011年曾遇到困難。中國(guó)國(guó)家航天局在7天之內(nèi)進(jìn)行第三次發(fā)射時(shí),運(yùn)載1顆衛(wèi)星的長(zhǎng)征-2C火箭發(fā)射失敗了。自2009年長(zhǎng)征-3B火箭表現(xiàn)不佳,把印度尼西亞帕拉帕-D(Palap a-D)通信衛(wèi)星送入錯(cuò)誤軌道以來(lái),這是中國(guó)的首次發(fā)射事故。但是整整1個(gè)月后,隨著成功發(fā)射中星-1(China Sat-1A)通信衛(wèi)星,中國(guó)航天又重回正軌。緊隨其后的又是9次成功發(fā)射,中國(guó)令人羨慕的發(fā)射節(jié)奏持續(xù)到了2012年。
毫無(wú)疑問(wèn),世界上其他航天國(guó)家正愈加關(guān)注中國(guó)航天的表現(xiàn)。
在航天工業(yè)領(lǐng)域,關(guān)于發(fā)射衛(wèi)星入軌的高成本的爭(zhēng)論比其他任何議題都能持續(xù)更久時(shí)間,并引起更多的激情?!案倪M(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”(EELV)計(jì)劃是美國(guó)政府進(jìn)入太空的主要方式,近些年航天界的大部分討論都集中于該計(jì)劃。
“改進(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”計(jì)劃因其高成本而飽受批評(píng)。由于航天飛機(jī)退役而導(dǎo)致航天發(fā)射成本上升,“改進(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”的成本飆升幅度甚至更高。另外一個(gè)痛處是,作為波音和洛馬的合資企業(yè),成立于2005年的美國(guó)發(fā)射聯(lián)盟(ULA)完全壟斷了美國(guó)政府的有效載荷發(fā)射市場(chǎng)。
空軍對(duì)降低“改進(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”成本的回應(yīng)是承諾從2013-2017年購(gòu)買總計(jì)46個(gè)火箭核心,從而獲得總額折扣并穩(wěn)定航天產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。所謂的統(tǒng)包采購(gòu)策略已遭到了太空探索技術(shù)公司、軌道科學(xué)公司和國(guó)會(huì)關(guān)鍵議員的譴責(zé)。太空探索技術(shù)公司和軌道科學(xué)公司都在研發(fā)新火箭,并謀求能獲得更多的政府有效載荷發(fā)射業(yè)務(wù)。
美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局采購(gòu)與貨源管理主任克里斯蒂娜·查普蘭
克里斯蒂娜·查普蘭加入美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局后,成為航天相關(guān)領(lǐng)域采購(gòu)議題的頂級(jí)會(huì)計(jì)師。該局在2011年秋天發(fā)表了一篇報(bào)告,敦促美國(guó)空軍暫緩統(tǒng)包采購(gòu)計(jì)劃直至空軍能更好地處理成本問(wèn)題。美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局還在報(bào)告中指出,政府行政部門可能會(huì)停止以不必要的高價(jià)格購(gòu)買空軍不需要的火箭。
美國(guó)空軍最初表明仍然會(huì)在2012年夏天推進(jìn)統(tǒng)包購(gòu)買計(jì)劃。立法委員會(huì)通過(guò)向2012年國(guó)防授權(quán)法案增加條款的方式對(duì)此做出回應(yīng),并引用美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局報(bào)告對(duì)“改進(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”計(jì)劃展開(kāi)收緊審查工作。
7月份,美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局發(fā)表的后續(xù)報(bào)告指出,空軍的態(tài)度已經(jīng)開(kāi)始軟化,空軍計(jì)劃把統(tǒng)包采購(gòu)?fù)七t至少1年時(shí)間。這使政府行政部門能夠消除那些揮之不去的、關(guān)于美國(guó)發(fā)射宇宙神-5(Atlas-5)和德?tīng)査?(Delta-4)火箭定價(jià)是否合理的擔(dān)憂,同時(shí)給新的供應(yīng)商更多時(shí)間證明其火箭有能力運(yùn)載重要的政府有效載荷。
查普蘭關(guān)注各種與空間和導(dǎo)彈防御有關(guān)的政府采購(gòu)行為,例如,她最近領(lǐng)導(dǎo)研究了一個(gè)美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局報(bào)告,批評(píng)美國(guó)導(dǎo)彈防御局(U.S. Missile Defense Agency)并行實(shí)施的生產(chǎn)和研制計(jì)劃。“改進(jìn)型一次性運(yùn)載火箭”統(tǒng)包購(gòu)買計(jì)劃推遲事件真實(shí)地反應(yīng)了查普蘭的影響力。
8月6日,美國(guó)航空航天局成功地把世界上迄今為止最具雄心的火星任務(wù)—好奇號(hào)火星車著陸在火星。這項(xiàng)耀眼的技術(shù)成就為過(guò)去2年里大多都是壞消息的行星科學(xué)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了急需的士氣鼓舞。
價(jià)值25億美元的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”任務(wù)借助“空中起重機(jī)”冒險(xiǎn)著陸的過(guò)程被稱為“恐怖7分鐘”。從美國(guó)航空航天局在“恐怖7分鐘”前降低期望的樣子來(lái)看,有人可能會(huì)合理地?cái)喽绹?guó)航空航天局差點(diǎn)又經(jīng)歷了一次沮喪。
美國(guó)航空航天局把未來(lái)的火星任務(wù)與其他空間科學(xué)項(xiàng)目一起抵押在了“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”和打破預(yù)算的“韋伯”空間望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目上。毫無(wú)疑問(wèn),如果“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”任務(wù)失敗會(huì)給美國(guó)航空航天局帶來(lái)災(zāi)難。
NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,好奇號(hào)火星車操作團(tuán)隊(duì)
但是除了為期2年的發(fā)射延遲和遠(yuǎn)超預(yù)期并對(duì)其他行星科學(xué)計(jì)劃造成經(jīng)濟(jì)壓力的成本外,“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”團(tuán)隊(duì)還是以驚人的方式完成了任務(wù)。
“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”攜帶的核動(dòng)力好奇號(hào)火星車是有史以來(lái)建造的最大、最出色的機(jī)器人探測(cè)器。好奇號(hào)火星車的目的是花至少未來(lái)2年的時(shí)間幫助科學(xué)家確定火星是否曾存在生命。
第一項(xiàng)科學(xué)結(jié)果可能仍要在幾個(gè)月以后才能出來(lái),但“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”獨(dú)特的著陸系統(tǒng)已經(jīng)證明了把1t的有效載荷送往火星表面是可行的。對(duì)于從火星取回樣品和最終把人類送到火星而言,這是一項(xiàng)重要的技術(shù)。
不巧的是,好奇號(hào)火星車著陸恰逢倫敦閉幕夏季奧運(yùn)會(huì)不久,盡管奧運(yùn)會(huì)對(duì)媒體極具吸引力,但當(dāng)好奇號(hào)火星車在火星表面精確著陸時(shí),“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”還是占據(jù)了全球媒體的頭條。美國(guó)航空航天局的成就主導(dǎo)了整周的新聞報(bào)道,這在很大程度上要?dú)w功于美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的2名有趣的員工:飛行指揮官波巴克·菲爾多西(Bobak Ferdowski)以及再入、下降和著陸(RDL)首席工程師亞當(dāng)·斯泰爾茨納(Ad am Steltzner)。波巴克·菲爾多西的星條旗莫霍克發(fā)型成為了一個(gè)即時(shí)的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn),亞當(dāng)·斯泰爾茨納則是從叛逆的搖滾歌手變成了火箭科學(xué)家。
美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在給噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主管查爾斯·葉拉齊(Charles Elachi)和“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”團(tuán)隊(duì)其他人打電話祝賀時(shí),對(duì)巴克·菲爾多西的發(fā)型評(píng)價(jià)很高。他說(shuō):“美國(guó)航空航天局一直以來(lái)都是白襯衫、黑色暗框眼鏡和口袋裝著塑料襯套的形象。相比過(guò)去,你們現(xiàn)在要更酷一些?!眾W巴馬也做了一份個(gè)人承諾,將會(huì)保護(hù)這些在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域具有至關(guān)重要作用的投資。
如果“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”驚險(xiǎn)著陸的余輝能讓更多的資金用于行星科學(xué)甚至是一般科學(xué),那么這次任務(wù)至少在一定程度上算是完成了使命。
美國(guó)空軍航空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心執(zhí)行主任道格·洛夫羅
美國(guó)空軍經(jīng)營(yíng)著一些世界上最先進(jìn)的機(jī)器,但在接受改變方面卻并不出名。美國(guó)空軍的謹(jǐn)慎并不是完全沒(méi)有道理的。官方機(jī)構(gòu)曾在20世紀(jì)90年代嘗試采用商業(yè)購(gòu)買模式,卻由于出現(xiàn)空間計(jì)劃成本失控增長(zhǎng)而付出了代價(jià)。所以美國(guó)空軍在嘗試新事物方面進(jìn)展遲緩毫不為奇,這其中就包括遲遲沒(méi)有用商業(yè)衛(wèi)星搭載方式發(fā)射美國(guó)空軍的有效載荷。
但有跡象表明,有效載荷托管概念已開(kāi)始獲得一些關(guān)注。引起這些關(guān)注的一個(gè)重要因素是“商業(yè)搭載紅外有效載荷”(CHIRP)試驗(yàn)迄今為止所取得的成功。該有效載荷是在2011年搭乘歐洲衛(wèi)星公司的SES-2衛(wèi)星成功發(fā)射入軌的。
“商業(yè)搭載紅外有效載荷”最初因被當(dāng)作美國(guó)空軍研發(fā)新型導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)陷入困境時(shí)對(duì)沖策略的一部分而獲得資助,如今它作為有效載荷搭乘發(fā)射的開(kāi)拓者又重獲新生。這其實(shí)是有關(guān)航天前沿技術(shù)的一次曲折歷程:“商業(yè)搭載紅外有效載荷”任務(wù)落后于時(shí)間進(jìn)度安排,迫使美國(guó)空軍及其商業(yè)伙伴轉(zhuǎn)向宿主衛(wèi)星。宿主衛(wèi)星制造商軌道科學(xué)公司與有效載荷連接時(shí)存在接口不匹配問(wèn)題,這又提高了任務(wù)成本。
道格·洛夫羅在引導(dǎo)“商業(yè)搭載紅外有效載荷”發(fā)展并搭乘SES-2通信衛(wèi)星進(jìn)入太空方面發(fā)揮了重大作用。“商業(yè)搭載紅外有效載荷”進(jìn)入太空后觀測(cè)到了大量的衛(wèi)星發(fā)射和其他現(xiàn)象。另外,現(xiàn)在擺在國(guó)會(huì)面前的是,在空間與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心(Space and Missile Systems Center)準(zhǔn)備一個(gè)有效載荷搭載火箭的同時(shí),空軍2013財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)中包含了用于“商業(yè)搭載紅外有效載荷”后續(xù)任務(wù)研制的1400萬(wàn)美元經(jīng)費(fèi)。
現(xiàn)在宣布勝利還為時(shí)過(guò)早。一個(gè)關(guān)鍵的國(guó)會(huì)小組已經(jīng)建議不對(duì)“商業(yè)搭載紅外有效載荷”的后續(xù)工作進(jìn)行資助,而且空軍對(duì)于把有效載荷搭載整合到其任務(wù)體系中也沒(méi)有清晰的計(jì)劃。但“商業(yè)搭載紅外有效載荷”的成功就是進(jìn)步的標(biāo)志,而且引人注目的是,正是洛夫羅的幫助使這一切成為了現(xiàn)實(shí)。
美國(guó)首位女航天員,薩利·萊德(1951-2012)
在與胰腺癌斗爭(zhēng)17個(gè)月后,薩利·克里斯汀·賴德(Sa lly Kriste n Rid e)于2012年7月去世,她把自己的一生都奉獻(xiàn)給了推動(dòng)尖端科學(xué)的發(fā)展。當(dāng)賴德與其他5位女性一起,被選為自尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)、巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)和邁克爾·柯林斯(Michael Collins)從月球返回地球后的美國(guó)首批新航天員時(shí),她僅有27歲,是一位剛畢業(yè)的物理學(xué)博士。
當(dāng)賴德在1983年6月18日最終搭乘挑戰(zhàn)者號(hào)(Challenger)航天飛機(jī)發(fā)射升空時(shí),她打破了2個(gè)紀(jì)錄。她不僅是第一個(gè)進(jìn)行太空旅行的美國(guó)女性,也是美國(guó)有史以來(lái)飛入太空的最年輕航天員。雖然當(dāng)時(shí)她已經(jīng)32歲了,但這一紀(jì)錄迄今仍未被打破。
相比之下,自從賴德完成太空飛行后,女性已經(jīng)成為美國(guó)航天員隊(duì)伍必不可少的一部分?,F(xiàn)在,美國(guó)已有42名女航天員飛往太空,其中有些人是多次進(jìn)入太空?qǐng)?zhí)行航天任務(wù)。
盡管賴德已經(jīng)無(wú)可爭(zhēng)議地得到了認(rèn)可,但在美國(guó)的重要科學(xué)與工程領(lǐng)域,女性仍然是少數(shù)。如今美國(guó)現(xiàn)役航天員中大約僅有1/4是女性。美國(guó)在2009年挑選的新一批航天員候選人中男女比例方面稍微有所改善,有3名女性和6名男性在等待他們的第一次飛行任務(wù)。
賴德在離開(kāi)美國(guó)航天界后的大部分事業(yè)是致力于激發(fā)人們對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。在成為太空網(wǎng)(Space.com)網(wǎng)站首任董事長(zhǎng)一段時(shí)間之后,她在2001年成立了屬于自己的薩莉·賴德科學(xué)公司。通過(guò)實(shí)施創(chuàng)新課程和實(shí)踐項(xiàng)目,如由學(xué)生控制的“國(guó)際空間站”上的攝像機(jī)和美國(guó)“圣杯”(GRAIL)月球探測(cè)器項(xiàng)目,賴德的公司鼓勵(lì)學(xué)生們保持對(duì)科學(xué)的興趣并考慮從事航天相關(guān)的職業(yè)。
在美國(guó)大學(xué)的科學(xué)和工程部門里,男人仍然比女人多。但是自從賴德在1983年穿上她的橙色飛行服進(jìn)入太空開(kāi)始,女人所占的比例就已經(jīng)在穩(wěn)步上升。
與此同時(shí),賴德的人生使命仍在繼續(xù)。2012年8月中旬,教育軟件公司老板謝勒爾·博爾頓(Sheryle Bolton)成為薩莉·賴德科學(xué)公司的新董事長(zhǎng)。
太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃倫·馬斯克站在獵鷹-9火箭前
由太空探索技術(shù)公司制造并發(fā)射的無(wú)人“龍”(Dragon)飛船于2012年5月25日與“國(guó)際空間站”成功對(duì)接,為守候在空間站的3名航天員運(yùn)送了超過(guò)0.5t的食物、衣服、電池和其他供給品?!褒垺憋w船在5月22日搭乘太空探索技術(shù)公司的獵鷹-9火箭發(fā)射升空,而這才僅僅是獵鷹-9火箭自建造以來(lái)的第三次飛行。美國(guó)航空航天局把價(jià)值1000億美元的“國(guó)際空間站”托付給商業(yè)貨物及人員運(yùn)輸服務(wù)的計(jì)劃頗具爭(zhēng)議,“龍”飛船的成功為該計(jì)劃帶來(lái)了極大的可信性。
“龍”飛船質(zhì)量達(dá)4t,是迄今為止第一個(gè)由私人制造并與空間站對(duì)接的航天器?!褒垺憋w船是在位于加利福尼亞州霍桑市的航天工廠里被設(shè)計(jì)并制造出來(lái)的,其發(fā)射火箭獵鷹-9的發(fā)動(dòng)機(jī)與其他火箭部件也是在這里組裝在一起的。
太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃倫·馬斯克為這次冒險(xiǎn)所付出的熱血、汗水和眼淚,理所當(dāng)然地獲得了足夠多的聲譽(yù),但如果沒(méi)有太空探索技術(shù)公司堅(jiān)定的總裁葛文·肖特維爾(Gwynne Shotwell)以及約1800名的工作人員,這個(gè)41歲的南非人是無(wú)法完成這一切的。在任務(wù)成功后激動(dòng)人心的新聞發(fā)布會(huì)上,當(dāng)這個(gè)勤奮的團(tuán)隊(duì)歡呼著包圍住老板時(shí),他們開(kāi)始受到公眾的關(guān)注。
“龍”飛船的成功對(duì)接,或者更確切地說(shuō)是停泊在“國(guó)際空間站”上,已經(jīng)改變了一些懷疑者對(duì)美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬提出的美國(guó)航空航天局載人航天計(jì)劃商業(yè)化策略的質(zhì)疑。那些之前還對(duì)商業(yè)化策略和太空探索技術(shù)公司表示譴責(zé)的人,在任務(wù)成功后的評(píng)論表明這種情緒改變是明顯的。這種趨勢(shì)是否會(huì)繼續(xù)取決于太空探索技術(shù)公司在挑戰(zhàn)火箭制造商—美國(guó)發(fā)射聯(lián)盟對(duì)美國(guó)政府發(fā)射的實(shí)質(zhì)性壟斷,并在美國(guó)恢復(fù)商業(yè)通信衛(wèi)星定期發(fā)射的同時(shí),能否安全可靠地把一打已付費(fèi)貨物送到“國(guó)際空間站”。但太空探索技術(shù)公司團(tuán)隊(duì)已經(jīng)展示了美國(guó)航天界在沒(méi)有成本加成合同和嚴(yán)格政府監(jiān)管的情況下所能完成的工作。