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别了航天飞机 30年烧钱1960亿美元

2011年07月15日 23:23 来源:华夏时报

  本报记者 严葭淇 北京报道

   在乔治·卢卡斯的电影《星球大战》(1977年)里让人眼晕的各种航天器翱翔穿梭于浩瀚的太空世界时,是一个没有手机和个人电脑,也没有“互联网”的世界。那时,人类刚开始进入太空,世界面临着石油危机……但那时,美国已开始建造航天飞机。

   2011年7月8日,美国卡纳维拉尔角,“亚特兰蒂斯号”踏上了它的绝唱之旅。12天后,当它返航,让美国人引以为傲的航天飞机,将被永久地尘封于历史的烟云中。

   一个时代怅然落幕,带走了所有让人沸腾让人惊诧的画面,也带走了所有的毁誉与疑虑,但带不走人类探索宇宙的光荣与梦想。

  人类最强的航天器

   像火箭一样发射,像飞机一样着陆,航天飞机在某种程度上是火箭和飞机的“杂交体”,它既可以载人又可以运货,一面世就拥有不可思议的超能量。

   自1981年4月12日“哥伦比亚号”开始绕地球飞行36周,到2011年7月8日“亚特兰蒂斯号”启动谢幕航程,30年间,航天飞机留下了一连串闪光的纪录:飞行135次,里程8亿多公里,运送货物1750吨,将来自16个国家的355名人员和“团结”号节点舱送入太空,50多颗卫星被送入轨道,与空间站对接11次,发射了哈勃太空望远镜等重要太空观测仪。除此之外,航天飞机还实施了生物、材料科学、天文学等领域2000多个在轨科学实验。

   而这所有的数字,其实都在讲述一个真相,那就是:航天飞机是人类迄今为止,建造最复杂功能最强大的多用途航天器。它不仅能由宇航员操作发射、捕捉卫星,还具备宇宙飞船不可比拟的运人载货能力,更是维持国际空间站的命脉所在。

   对于航天飞机的谢幕,美国航天局首席历史学家比尔·巴里说,未来历史学家将对如此庞大的航天飞机项目作出评价。美国总统奥巴马也在其7月6日的微博(http://weibo.com)中表示:“航天飞机取得了非凡的成就,我们都以此为荣。”

   航天飞机承载着美国人的梦想与荣光,它开始于上世纪那个看不见硝烟的冷战时代。其时的1957年,前苏联发射了全球第一颗人造卫星,并就此拉开了美苏两个大国星战的序幕。美国自然不甘落后,航天飞机的建造进入酝酿期。美国人描摹了概念中的航天飞机:一种像飞机那样,可以水平着陆、往返于太空和地球之间、可重复使用的航天器。

   时光飞逝。1969年,当美国人开始人类首次登月的“阿波罗”征程时,时任美国总统的尼克松宣布了航天飞机项目的启动。但直到1972年,美国人才开始建造航天飞机。4年后,以系列科幻电视剧《星际迷航》中飞船名字命名的首架航天飞机“企业”号问世,但它只在地球大气层内进行了滑翔试飞。航天飞机的首次太空飞行,是在5年后的“哥伦比亚”号成功发射。

   作为迄今最复杂最强大的航天器,航天飞机享有三大独特优势:一是可以多次往返,重复使用;二是可运送多名宇航员外加20吨以上货物,运载量是其他航天器的几倍甚至几十倍;三是可以捕获太空中的卫星等飞行器,还可以通过宇航员的舱外作业检修或回收。正因为如此,航天飞机在美国诞生后,前苏联、欧洲、日本和中国都出台过跟进的航天飞机计划。

   1988年11月16日莫斯科时间清晨6时整,前苏联“暴风雪”号航天飞机(11F35 K1)从拜科努尔航天中心发射升空。这也是前苏联唯一一架真正完成建造及发射的航天飞机,而它也只执行过这一次轨道飞行任务。并且此次任务还是无人驾驶,机上未安装生命保障系统,也没有为操控台安装软件。1993年,因成本过高等原因,前苏联终止了航天飞机计划。

   美国人共制造了6架航天飞机,除“企业”号未飞上太空、“挑战者”号和“哥伦比亚”号相继爆炸失事外,“发现”号和“奋进”号分别于2011年3月和6月完成收山之旅。如今,它们和“企业”号一样,在美国的博物馆里过着让人瞻仰的退休生活,而即将退役的“亚特兰蒂斯”号不久也会加入其中。

  航天飞机的“私务”

   在航天飞机的历史上,除了执行种种令人目眩的“公务”,其实还有很多“私务”更令人唏嘘难忘。

   在航天飞机史上,只有一位美国总统现场观摩了航天飞机的发射升空,他就是比尔·克林顿。1998年10月29日,克林顿与夫人希拉里在佛罗里达州肯尼迪航天中心,见证了时年77岁的美国首位宇航员约翰·格伦,乘着“发现”号重返太空的瞬间。而奥巴马总统曾有意观看原定2011年4月29日“奋进”号的最后一次发射,但此发射被推迟了。 

   航天飞机狭小的空间和失重的环境,使身在其中的宇航员生活相对单调,但有时也会因为携带任务的不同而充满乐趣和活力。比如在2003年2月1日“哥伦比亚”号失事前,7名宇航员就在其中进行了80项有趣的科学实验。这些实验包括:拍下了闪电的奇异现象,这在过去从未有人做过;让蚂蚁做窝、蜘蛛织网、蚕宝宝吐丝,并将它们的音像传回地球;进行火焰燃烧实验;孵化小鱼……最终,水稻花开得热闹非凡,而苔藓、酵母菌、细菌块等野蛮生长……甚至,7名宇航员还吞下钙显踪剂,以研究失重对人体的影响。

   在人们的想象中,航天飞机运送的全是和航天计划有关的“公物”,而其实私人物品经由太空的“洗礼”后,其身价和含义都将大涨。在“亚特兰蒂斯”号2007年5月8日开始的星航中,就曝光了一份私人物品的礼单,其中有殖民地时期的货运标签、科幻片DVD、NBA裁判员口哨、棋盘游戏棋子,以及其他一些为家人和朋友准备的纪念品。而当时的美国宇航局为了回报帮助过自己的公司和组织,也让“亚特兰蒂斯”号捎带了两套微缩模型进入空间站,其中包括一台丰田Prius、新百伦的鞋子、拉布拉多德利犬、摩托罗拉的手机和麦当劳的炸薯条。

  30年烧钱1960亿美元

   航天飞机具有强烈的象征意义,它是一个国家科技和国力的荣耀。但在它存在的30年时间里,“战略错误”、“劳民伤财”的指责也不绝于耳,其中最大的责难就是:航天飞机“烧钱”太狠,而这也是它们被退休的最重要原因之一。

   对于航天飞机的运营成本,美国宇航局算过一笔账:自1972年以来,美国政府共为航天飞机项目买单1960亿美元,分摊到135次发射飞行每次约15亿美元,远超过飞船的费用。而在考量通胀因素后,美国花在航天飞机项目上的银子,已超过登月、制造原子弹和开凿巴拿马运河的总和。

   这太超出美国人当初设计和建造航天飞机的预想了。因为当年的美国人是把航天飞机当做航班客机来设计的。“卖点”是它每周都能发射,每架航天飞机能重复使用100次,前往太空将是安全和便宜之旅,普通人也能奢侈一把。但事实上,30年来美国航天飞机每年最多飞行9次,远低于当初设想的每年飞行50次。

   而这一切全因为“差钱”。早在美国和前苏联进行太空竞赛初期,美国航天项目还腰包鼓鼓,所以设计蓝图也很宏伟。但随着越南战争等问题成为重点,航天预算自然缩水。1966年,美国航天局预算是59亿美元,到航天飞机实际开工时的1972年,已削减至34亿美元。自然造出来的航天飞机也被缩水。比如为了省钱,航天飞机的外部燃料箱被设计成一次性的,而助推器坠至海洋后可回收重复使用,这当然节约了航天飞机的制造成本,但却让它的发射成本大幅提升,总成本也因此水涨船高。

   航天飞机的天价费用让美国航天局不堪重负。而除去失事的“挑战者”号和“哥伦比亚”号外,剩余的3架航天飞机已到了故障多发的暮年。在美国经济低迷财政亏空的大背景下,还有深空探测、登陆火星等耗费巨资的项目需要实施,每年烧钱40亿美元的航天飞机,着实让美国人感觉玩不起了。

  风险是飞机的139倍

   航天飞机诞生于上世纪,使用的也是上世纪六七十年代的技术。就连当初设计它的美国航天局人士,其实也没想到它能有一场持续30年的飞行。所以,航天飞机早就老了。

   早在2003年,“哥伦比亚”号失事前,其服役机龄已超过20年,期间出现过多次机械故障并经历数次改造,该机原定的退休时间是2001年。

   超期服役、技术老化,难言安全,让航天飞机在尊享荣光的同时,也难掩悲怆。特别是“挑战者”号和“哥伦比亚”号的失事,更成为美国人心中挥之不去的痛。

   1986年1月28日,由于助推器垫圈故障,“挑战者”号从肯尼迪航天中心升空70余秒后爆炸,化成碎片坠入大西洋。2003年2月1日,悲剧再次上演,“哥伦比亚”号经过16天的飞行返回大气层时,在得克萨斯州上空爆炸,事故调查发现其机翼在发射升空时就已受损。两次事故共造成14名优秀宇航员罹难,超过此前美国、前苏联遇难宇航员的总和,航天飞机因此陷入信任危机。

   曾有媒体比较这两次震惊世界的悲剧,并总结出其中神秘而惊人的巧合,认为它是“小说也杜撰不出来的情节”:“哥伦比亚”号的升空时间,挑选的是“挑战者”号的升空周年纪念日;载着以色列空军上校拉蒙的“哥伦比亚”号,在得州东部一个叫做巴勒斯坦的小镇上空爆炸解体;拉蒙在最后一封给家人的电子信中说,太空之旅无限平静,他真希望“永远待在太空”;而这次虽不是犹太人首次上航天飞机,却是美国太空总署应拉蒙要求,首次准许其携带犹太食物上太空。

   而这两次事故相较于航天飞机135次的飞行,相当于平均每67次飞行就失事一次。如按百万公里死亡人数计算,航天飞机的风险要比航班客机高138倍。2010年,美国航天局一份内部安全性报告显示,航天飞机的安全性虽然比30年前提高了10倍,但发生灾难性事故的风险仍达九十分之一。

   航天飞机当初的设计者肯定不会想到,它的安全性和可靠性,其实都远低于比它简单许多的载人飞船。其中的原因,航天专家给出的意见是:航天飞机没有逃逸系统,人货混运,既复杂又昂贵,而这些都是设计上的先天不足,以后的改进无法解决根本问题。

   2005年,时任美国航天局局长的迈克尔·格里芬甚至直言,航天飞机和国际空间站项目,甚至过去30多年来美国所有载人航天项目都是“战略失误”。

  新一代载人航天器啥样

   但航天飞机时代的终结,并不意味着美国载人航天事业的终止。早在2004年布什决定航天飞机退役时,就同时宣布了美国将研制另一种载人登月及最终登陆火星的航天器。

   奥巴马上任后,又刷新了布什的太空目标:放弃重返月球计划,强调美国要研发新一代载人航天器,飞向更远的太空,这也许是火星,也许是其他星球。奥巴马并鼓励美国私人企业开发运送宇航员的“太空巴士”,使其具备将货物送往空间站的能力,还希望美国航天局将精力放在新技术的研发上,为今后的深空探索做准备。7月6日,在谈及即将退役的航天飞机时,奥巴马进一步敦促美国宇航局开拓突破,确保美国在太空探索上的领先地位。

   而现任美国航空航天局局长博尔登更就此宣布:“作为前宇航员和现任国家航空航天局局长,我在这里要告诉大家,在将来的半个世纪中,美国会继续引领航天事业50年。”

   就在“亚特兰蒂斯”号开始告别之旅时,美国宇航局在其网站上描绘了未来NASA完整的航天计划:正在研究建造可探索太阳系的航天器,目标是登陆火星,将基于有能力载4人执行21天任务的猎户座航天舱,建造多功能载人航天器。

   但按照这个计划,至少未来5年美国的载人航天器将处于空白期,美国宇航员往返国际空间站,将不得不租用此前美国人此前死活瞧不上的俄罗斯“联盟”号老爷飞船,或者私营太空飞行器。为此,昔日的太空霸主还不得不忍受俄罗斯人一次次的“坐地起价”:自布什2004年宣布结束航天飞机计划以来,俄罗斯已8次上涨运送宇航员的费用。最大的一次是今年7月航天飞机退役后,搭乘一趟“联盟”号的租金是4340万美元,较上半年加价57%。而到2016年时,“联盟号”每个座位的费用将高达6300万美元,较2005年上涨175%。

   看来,在这场持续40多年的太空争霸中,俄罗斯人笑到了最后。因为“联盟号”虽然简陋,但它却是人类低成本探索太空的成功案例,相较于美国航天飞机近2000亿美元的天价耗资,整个俄罗斯航天计划目前每年的花费仅有区区20亿美元。更重要的是,“联盟号”总体上还比航天飞机安全得多。

   在即将到来的没有航天飞机的时代,有些事是令人欣喜的,那就是航天飞机的技术和设计理念,已由未来的载人航天器发扬光大。俄罗斯航天署署长波波夫金甚至认为,经过一定发展,航天飞机在新技术基础上的“复活”也不是没有可能。而载人航天也不再是超级大国的独食:欧洲、日本一直在发展自己的载人航天工具,以中国为首的新兴国家更成为载人航天领域的新血。 

   也许,作为人类最强航天器的航天飞机,在渴望探索宇宙的人类心中,它早就不止是一种交通工具,甚至也不止是一个理念。它更像是一个传奇,有关于它的过去现在和未来,也许用英国前首相丘吉尔的一句名言可以概括:“这不是结束,甚至不是结束的开始,或许只是开始的结束!”

  天外回音

  30年,航天飞机难忘瞬间

   航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线(高度100公里的卡门线)而设计的火箭动力飞机,它结合了飞机与航天器的性质,像有翅膀的太空船。迄今为止只有美国与前苏联有能力制造能进入近地轨道的航天飞机,并曾实际成功发射并回收。其他国家发展的类似计划则尚未有实际发射并进入轨道的纪录。

   1981年4月12日 第一架实用航天飞机“哥伦比亚”号首次升空,两天的飞行主要验证其安全发射和降落的能力,这开创了人类航天的一个新时代。

   1983年8月30日 “挑战者”号航天飞机首次实现黑夜发射,6天后又在黑夜降落,宇航员队伍中的布拉福德是第一位“登天”的黑人。

   1986年1月28日 美国“挑战者”号航天飞机在第10次发射升空后,因助推火箭发生事故凌空爆炸,舱内7名宇航员(包括一名女教师)全部遇难。造成直接经济损失12亿美元,航天飞机停飞近3年,成为人类航天史上最严重的一次载人航天事故。

   1988年11月16日 前苏联的“暴风雪”号航天飞机发射升空。在绕地球飞行两圈,在太空遨游3小时后,按预定计划安全返航,并准确降落,它完成了一次无人驾驶的试验飞行。

   1992年5月7日 为代替“挑战者”号而建造的“奋进”号顺利升空。它是美国第五架使用的航天飞机,建造于1991年4月,造价20亿美元。“奋进”号进行了四次太空行走,创造了美国航天飞机第一次飞行太空行走的纪录。

   1995年6月27日 “亚特兰蒂斯”号发射,它实现了航天飞机和俄罗斯的“和平”号轨道空间站首次对接,美国和俄罗斯宇航员在外太空互相“串门”,新闻评论说“冷战”已在地球之外结束。

   2003年2月1日 “哥伦比亚”号在返回地面过程中于空中解体,7名宇航员全部罹难。

   2005年7月26日 “发现”号从肯尼迪航天中心正常发射升空。这是美国自2003年2月“哥伦比亚”号航天飞机失事以来的首次发射。

   2011年7月8日 美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机成功发射升空。这是美国30年历史的航天飞机项目中的第135次升空,也是美国所有航天飞机的最后一次飞行。(陈相乐)

  

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