星月:梦想与现实
2003-06-08唐建光胡奎
唐建光 胡 奎
中国人有雄心勃勃的太空计划:不但要登上月亮,更要着陆火星
2019年,中国建国70周年大庆,在火星阿瑞斯平原上,中国女太空人江林步出著陆舱,小心地留下了第一个脚印。她环顾四周,绯红的大地,水果糖般的天空,缩小了的太阳——而在中国人欢呼雀跃的同时,浪费了大量金钱、人力和物力的美国火星飞船尚在研制厂房里。
中国人,而且是女人,这是英国《天文》杂志2002年第6期刊登的文章《太空人的飞行》中所叙述未来人类首次登上火星的场景。他们预计,搭载在神舟五号飞船上的将不再是鸡蛋和西红柿,而是活生生的人;大约在2003年,中国将继美俄之后成为第三个独立发射载人飞船的国家。
据《 望》杂志披露,如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测。中国的登月计划分三步进行:发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器;实现太空机器人登月;载人登月。
已被披露的更多的计划还包括,中国将建立自己的空间站——有人称在10年内;并进行火星探测——有科学家预测,这一时间在2040年前。
在各种各样的消息中,中国官方以前所未有的开放姿态披露中国的太空计划,虽然时间表还较为模糊。2000年,《中国的航天》白皮书明确表示,中国将开展月球探测。这一计划被国家航天局局长栾恩杰证实,他还说,中国还将积极参与国际火星探测活动。而在另一些场合,官方或半官方的消息也披露,在实现载人航天之后,中国将启动自己的空间站计划。根据外国的预测,中国空间站将由几艘神舟飞船对接而成,并且为与国际空间站对接留下了接口。
虽然确切地说,拟议中的计划都还尚未立项,但大多数人相信,这只是个时间问题。
星月争夺
时间也是问题。
2001年12月的消息说,印度预计在5年内进行探月飞行。2002年,印度媒体披露,如果合作进展顺利,印度宇航员将在未来几年内借助俄罗斯火箭登上月球。其中首先争取在2005年以前向月球发射探测装置,然后向月球发射登月机器人,最终帮助印度宇航员登上月球。
随后,《星岛日报》援引中国国家航天局副局长郭宝柱的话称,中国实现“探月”一定比印度要早,而且他相信,中国人实现人类探月所用的时间也肯定比美国人短。
但中国的对手远不止印度。在阿波罗登月计划停止之后,月球不再是美苏单挑的战场,越来越多的竞争者试图挤上月球:欧洲空间局曾经计划在2001年发射一颗微型月球卫星,虽然后来该计划下马了,但欧洲仍然希望在2030年将人送上月球;而更新的消息说,他们又试图在2020年前后建立起一座永久载人月球基地。中国的近邻日本则试图与欧洲合作进行月球探索,计划于2003和2004年发射两个航天器对月球表面和内部进行观察。
显然,月球已经成为太空竞争的另一个主战场,较量的对手更多一些。
很难说中国的登月计划刺激了前超级大国们。但英国《独立报》仍然评论说:“尽管自从上个世纪70年代登月成功之后,美国政府仿佛就对冷冷清清的月球失去了热情,美国政治家是否能够容忍中国的五星红旗飘扬在月球表面的环形山上呢?他们会否认为自己在半个世纪以前在‘登月作战中击败了一个马列主义强国,却在半个世纪之后将月球拱手让给了另外一个信仰共产主义的国家?”
美国仍然有一种舆论认为,让中国人登陆月球会是一件充满政治意味的、难以接受的事。为了避免中国人登月,美国人必须得回到月球上去。“也许这并不是一件坏事,因为如此一来,Nasa就不会再那么执著于虚无飘渺的火星计划。Nasa必须明白,将宇航员送上火星实在耗资太大,但是,将他们弄上月球却完全是另一码事。”
不过科学家们相信,火星将很快成为为另一个主战场。在这方面,已经多次进行火星探索的美国无疑已遥遥领先。但另一个前超级大国的继承人俄罗斯也提出了一项大胆的项目:2014或2015年把6名宇航员送到火星。俄希望同美国航宇局和欧空局密切合作,以建造出能把这些宇航员送往火星、使他们在那里驻留1~2个月并安全返回地球的两艘飞船。这次旅行预计需耗资约200亿美元。
与当年美苏不计经济代价的登月竞争相比,专家们指出,新启动的一轮月球和火星计划有着鲜明的目的性和应用性。
中国科学院空间应用中心刘振兴院士指出,登月的目标已经发生了变化,现在是要建立月球基地,对月球的资源进行利用。另一方面,月球是一个天然的大卫星,从月球上观测太阳和外空间都很好,因此可以作为深空探测的前哨站;此外在军事上月球也有极大的应用潜力。
这位院士还相信火星是有生命的,他说,就目前的探测信息表明,火星过去肯定是有水体的,有河床。但这不在表面,而是埋在一定深度。当然,所谓生命,也可能是很低级的生命。
追星登月:前途漫漫
中国双星探测计划首席科学家刘振兴说,该项计划的意义在于,它是中国首次纯科学目的的太空计划。预计在明年,两颗小卫星将由中国发射上天。他说:“我们初步把卫星叫做探测一号和探测二号,未来还要有探测三号、四号、五号、六号。我们的航天局还在组织下一步的探测计划。”这两颗星将成为中国开始深空探索的起点。
在接受中国《新闻周刊》采访时,刘振兴拿出一本厚厚的蓝皮册子:《我国开展行星探测的必要性和可行性研究报告》。他解释说,这是1995年由国家有关部门布置的一项“863”航天高技术课题论证报告,其中包括载人航天和探月计划,但重点是火星探测。“我们当时接到任务时,认为国家可能有意干这个事了。”
报告中论述了我国开展火星探测的基础和条件:“我们认为是初步具备的,包括运载火箭、发射基地、地面测探网、飞行器、大型实验设备等等。”
这项研究是由刘振兴牵头的,按照设想,中国将在1995至1999年参与国际研究;2010年发射一颗环火星的卫星;2025年在火星着陆;21世纪40年代建立火星观测站。
但是,项目验收后,资料交到上面去,却没有再实施。“那是一个远景研究,现在看来实施肯定是在登月之后。”
“我们不会第一个登上火星。第一个还是美国。我们进行火星探测肯定是在月球探测到了一定基础之后才能进行。我认为,我们即使拼命也跑不过来。”
而中国航天界一位权威人士则向记者表示,他不认为近期中国会把登陆火星作为自己的目标。“问题是,上去干什么?”
实际上,中国科学界不少人士对登月和登火星计划持审慎态度。中国工程院院士、中科院空间中心原主任、原国家高技术航天领域空间科学及应用专家组组长姜景山研究员表示:“中国人肯定会开展月球探测。但是,月球探测是一个相当复杂的科学与技术的系统工程。所谓建立前哨站、永久居住地,都不是数年间就能实现的,它需要人类具有科学的认知态度和相对漫长的努力。”
接受本刊记者采访的另一位航天权威表示,要登上月球,我们还有很多技术障碍需要解决。其中最核心的是解决登月器的有效载荷问题,即上去能有成效地能做些什么事。
刘振兴说:“我们探月必须要有新东西,要有特色和创新点。不能单探月或登月就完事,要讲求效益。我估计,(探月)下一个‘五年计划是有可能。但工作量很大,我反对急急慌慌就上。”
即便是登月热的源头,中国科学院探月计划首席科学欧阳自远也表示,当前较为现实的只是探月,而且是卫星探月。至于登月甚而建立月球基地,还是很遥远的事。
中国空间技术研究院前副院长王希季则认为,有关月球和火星的载人航天发展目标,即在月球或火星上扩大生存空间以及开发利用月球能源资源,还需要大量的探测和研究工作才能回答是否物有所值。因此,都只能是追求的目标,不宜成为候选的载人航天发展目标。
在评价目前的登月热和登火星热时,一位航天界人士说,我们有很多设想和预研,“但有些人把它当成了现实来炒。”
空间站:独立还是合作
航天界人士表示,中国已在设计自己的空间站,与国际空间站相比,它要小得多。而外刊猜测,中国的空间站将由几个神舟号飞船对接而成,并且可能为将来与国际太空站对接预留了接口。
但是,空间站是更高风险的事情。“美国人花了100多亿美元,连一颗钉子都没送上去。”一位航天人如是评价美国流产的“自由号”空间站计划。
而美国后来另起炉灶的“国际空间站”也陷入了窘境。由美俄等16国参与的这项计划一再超支,据称最终可能要花掉940亿美元。相反,载人数却由7人减至3人,空间研究经费也削减40%。
一位专家告诉中国《新闻周刊》,美国的问题是没有解决核心舱技术,由此最终不得不借助于俄罗斯的成熟技术和其他各国的财力支撑。对于中国来说,如果独立发展空间站,技术和经济难度更是可想而知。
因此,国内的一种声音建议,我们应考虑合作之路。从上个世纪80年代开始,苏、美、西欧和日本都是独自发展载人航天,但进入90年代,除美国外都放弃了独立发展的计划,全部合并到国际空间站计划中来。在和平号空间站坠落之前,中国驻俄大使馆科技处张连瀛就曾提出收购或投资“和平号”的可能性,从而使中国在空间站发展上一下“站在巨人的肩上”。随后一些专家建议,中国应考虑与其他国家合作建设空间站。刘振兴院士也说,我估计我们不会单独干。
但是王希季院士反对这种做法,他分析说,国际合作无非是两种模式,一是以中国为主找一个或几个国家合作,或是参加俄罗斯议论中的“和平2号”计划;另一种即是加入“国际空间站”。
但他认为,现在和在可预见的将来,这两种机会都不现实,甚至后者的费用比独立发展还高。因此我国载人航天恐怕只能立足于独自发展。
这位“两弹一星”元勋提出,中国发展载人航天,从我们的国情出发,应该选择以尽可能小的投入能达到目标的途径和方案,尤其不宜和美俄比规模、比大小、比所谓“国际先进水平”,只能做自己需要的、力所能及的事情。