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载人航天:向左走还是向右走

2012-07-13廖春发韩燕侠

太空探索 2012年2期
关键词:航天飞机神舟载人

□ 廖春发 靳 颖 韩燕侠

载人航天进入为新一轮高潮积蓄力量的“潜伏期”

2011年4月12日是苏联航天员加加林首次进入太空50周年,也是美国航天飞机首飞成功30周年。尽管50年来载人航天技术取得了巨大进步,但国外载人航天仍面临各种困境,正处在各种战略选择的十字路口。美国终止重返月球的“星座计划”,退役航天飞机,预示美国进入暂无载人航天能力的“空档期”;国际空间站虽已建成却面临“养不起”、“用不好”和后勤补给难题,美、欧、日均因只能依靠俄罗斯联盟号飞船往返运送航天员而处境艰难。一句话,国外载人航天活动已经或正在进入冷战结束后的又一个低潮期,或是为新一轮高潮积蓄力量的“潜伏期”。

航天飞机退役后,美国载人航天运输系统将重新回到运载火箭与飞船相结合、载人与载货分开的发展路线;美国政府一方面大力支持私营企业发展近地轨道商业运输能力,研制“猎鹰”-9火箭/“天龙座”飞船和“金牛座”火箭/“天鹅座”飞船等商业航天运输系统;另一方面由政府主导、以“21世纪航天探索战略”为牵引,建立以“多功能载人探索飞船”和新的重型运载火箭为基础、地球以远的载人航天深空探索体系。

与此形成鲜明对照的是,中国载人航天三步走工程正在稳步实施。今年天宫一号成功发射并与神舟8号实现两次在轨交会对接,表明中国载人工程三大基本的关键技术取得重大突破。

阿特兰蒂斯航天飞机谢幕标志航天飞机时代结束

未来50年世界载人航天面临多种战略选择

展望未来50年,人类征服太空的前景依然光明,但当前也面临种种困境,处于目标不明确,计划不落实的徘徊状态。过去50年,虽然有近千人遨游过太空,但因所用运载工具和供电技术以及航天员在失重环境下长期生存问题未能取得突破性进展,人类依然无法到地球和月球轨道以远的宇宙中去旅行,国际空间站设计者们最初期盼的太空制药和太空工厂依然遥遥无期。美国载人航天的发展战略已从布什规划的重返月球、远征火星转变为以突破关键技术为主,月球以远为目标、载人与不载人相结合、灵活多变的太空探索战略。载人登月和登火星已不再是美、俄、欧等国家未来20年追求的国家目标;载人登火星虽然是人类梦寐以求的目标,但目前从技术到财力都不是单凭一个国家力量能够实现的宏伟工程。未来50年人类可预见的载人航天战略目标选择大体可归纳为四个方向。一是重返月球,建立月球基地;二是建设太阳能发电站,解决能源短缺难题;三是载人登陆小行星;四是载人登火星,或载人环绕火星飞行。

火星探测想象图

国际空间站上的国际合作

美国太空探测公司研制的“龙船”

美国登陆小行星计划

启示

(1)中国载人航天走出一条“少弯路、少花钱、起点高、高效率”的发展之路

20多年前中国依据本国国情,舍弃发展可重复使用航天飞机,优先选择发展飞船和空间站的“三步走战略”。实践证明这是一条适合中国国情的正确发展途径。中国神舟飞船技术起点高,设计一步到位,总体智能化程度较高。虽然起步较晚,但走的是跨越式发展路子,因而大大节省了研发费用。神舟飞船不仅可乘坐多人,而且可一船多用,飞船的轨道舱兼具生活舱和留轨试验舱的功能。同国外废弃轨道舱的做法不同,神舟飞船返回舱着陆后,轨道舱仍可留在轨道继续进行空间科学探测和技术试验。

此次交会对接采用1+N的方案,也是充满了创新。相比美国、俄罗斯每次均需发射两艘飞船进行一次对接,中国天宫一号飞行器可分别与三艘飞船进行对接,减少了2次发射,显著降低成本。

(2)国际合作依然是未来载人航天的重要选项

综上所述的四大载人航天战略选项可能是国际空间站2020年退役之后美、俄、欧、日等航天大国可供选择的发展目标,也是2020年中国完成载人航天三步走工程之后下一步可供选择的新目标。

目前,中国载人航天工程已稳步进入第二步的第二个阶段。在天宫一号与神舟八号完成在轨无人交会对接试验之后,未来2年内神舟九号和神舟十号飞船将与其实现载人的交会对接试验,并陆续发射天宫二号和天宫三号,预计在2016年建成中国首个空间实验室,最终在2020年前研制并发射具备核心舱和实验舱的有人值守空间站,成为继美国和俄罗斯之后世界上第三个有能力独立建立空间站的国家。

近10年来中国航天的崛起被普遍视为中国综合国力不断增强的标志,而中国载人航天工程也是中国航天由大国向强国奋进的里程碑。但是这样的崛起并不意味着中国在掌握载人航天的基本和关键技术之后仍然必须靠自力更生投入巨资实现上述四大战略选项中的某一项。因为类似载人登火星的航天工程已不再是一个国家单独奋斗的事业,即使财大气粗的美国也不例外。实践经验证明:国际合作远比竞争更有价值,只有倾注多国航天技术和财力才能高效率地办成这几件大事。必须指出的是,虽然国际合作依然是未来载人航天的重要选项,但对于中国航天而言,走出国门的道路依然是不平坦的。面对种种不利的国际环境,中国只有依靠自己的实力才能打破僵局,开启国际航天合作之门。

相关链接

对航天飞机技术发展的反思

由于航天飞机技术的“超前性”及其设计与建造方案的缺陷,导致其研发费用高昂、运行成本居高不下,故障频发,且两次恶性事故造成14名航天员罹难。当年设计团队追求大而全、先进、多用途的理念和实际运行团队不带隐患上天的安全观形成鲜明反差,特别是其安全性上存在着的巨大安全风险与每架次高昂的运行成本,严重制约了航天飞机效能的发挥与持续运行。

航天飞机发展的启示

美国航天飞机发展的经验教训表明:(1)载人航天运输系统的发展必须以国家的经济和技术实力为基础,与国家的载人航天发展战略相适应;(2)大而全、技术过度超前、需求不切实际、先进而又复杂的航天系统并非最安全可靠、最经济,只有最适用、最适合本国国情和技术发展水平的航天系统才是好用且又经济的系统,因此俄罗斯的经验值得借鉴;(3)必须坚持人货分离、技术安全可靠和经济实用等载人航天运输理念,选择适合本国国情的发展道路。

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