“宇宙1”号的兴衰

路易斯·弗里德曼

译/ 晨飞

1980年，卡尔·萨根、布鲁斯·默里和我一起成立了行星协会，旨在证实对行星探索的广泛兴趣并对其加以利用。行星探索是官方的一个重大项目，当时面临着中断的危险。要想证实大众的兴趣，就得成立一个会员组织，让感兴趣的人既能够获得行星探索方面的信息，也能够有一种参与感。我们出了一份精美的杂志——《行星报告》，刊登其他星球的最新照片，以及参与行星探索任务的科学家撰写的佳作。在前因特网时代，人们很难获得有关行星探索任务的第一手信息和空间项目拍摄到的图片，通常无处可找。

    “波浪”号火箭原用于从潜艇上发射洲际弹道导弹，后经改装用来携带和平目的的载荷送入太空。

当时，我们的业务顾问告诉我们，光靠会员交的会员费不大能搞一个组织，我们得靠相当的项目支撑，这样既能保证很多人感兴趣，也能吸引大量的捐赠。我们立刻做出回应，表示可以资助萌发未来重大项目的新颖实验。我们的第一个成果是私人资助的搜寻地外文明（SETI）项目，这是在美国议会藐视NASA的项目并取消对其资助之后发生的事。在协会成立早期，我们做的另一件事是为发现太阳系外行星提供技术资助，并在10余年后发现了第一颗。我们也为一项先导性实验提供资助，这是20世纪80年代提出的早期火星标本返回项目和火星远距离低空气球飞行新概念的内容。

早期的这些项目都是在地球上进行的。我记得我与卡尔·萨根的一次对话，当时他仔细地考虑有没有可能开创我们自己的空间项目，把实验放在飞船上，或者更进一步，用我们的项目促进空间探索的技术和发现极限。当时我们认为有这种可能，到20世纪90年代也的确成为可能。

萨根和默里也是太阳帆爱好者。卡尔·萨根给当时美国发行量最大的《行进》杂志撰写了一篇关于太阳帆的非常热门的文章。布鲁斯带头支持研发，在喷气推进实验室开展了“哈雷”太阳帆的高端研究。我当然是一名爱好者，正如布鲁斯所说的那样，毕竟“是他写的书”。可是，虽然我们都极其富于想象，但是作为项目毕竟还得落到实处，不能因为热爱科技而做白日梦。我们未能找到足够现实的机会展现我们的太阳帆。

1996年，卡尔·萨根英年早逝，很是不幸。1999年，俄罗斯同行向我们伸出了援手，十分诱人，无法拒绝。他们能够提供免费的发射，而且还有用于再入飞行器的充气结构捎带的非常低成本的太阳帆研发。有了布鲁斯的肯定，再加上行星协会董事会的支持，我们组织了自己的团队，对他们的想法进行精细的审查和研究，拿出一个成本估算，希望协会成员能够负担得起，而且还能打动他们。因此，“宇宙1”号——世界上第一艘太阳帆飞船——诞生了。

这种“免费发射”是冷战结束后意欲启用洲际弹道导弹系统的一个结果，也许是为了开辟商业用途，把核弹卸掉，换上卫星，将其送入轨道。俄罗斯人向我们提供基于潜艇洲际弹道导弹系统的“波浪”号运载火箭，将太阳帆送入轨道。

我们大约400万美元的预算对行星协会来说是多了些，因为之前最大的两个项目——SETI项目和火星气球——都没超过100万，但是按照NASA的标准来说却少了点儿。这次的免费发射和俄美合作真是天上掉下来的馅饼。

两位企业家——比尔和拉里·格罗斯——在帕萨迪纳创立了一个创业孵化基地，名为创意实验室。创意实验室早期的冒险之一就是一家太空公司，名称里有个惊叹号——布拉斯托夫！（意为“发射升空”）。布拉斯托夫！为研究由俄罗斯发射、行星协会管理的绕地太阳帆项目的可行性提供了启动资金。在俄罗斯经过认真的考察之后，我们深信该项目可行，可以操作。从俄罗斯

考察回來以后，我们都鼓足了勇气，准备大干一场。布拉斯托夫！聘请了一位新的执行总裁，名叫彼得·迪亚芒蒂思，他觉得跟他们自己原先的登月飞行器相比，太阳帆的吸引力简直太大了。他的看法也许正确：在他们努力研究自己更难更大的月球项目的同时，我们的合作是在向他们出售低成本的太阳帆项目，让他们的空间计划有机会迅速（三四年）取得成功。他满载而归。

另一位企业家乔·法尔马格正在尝试创建科学目的的因特网入口，对我们的太阳帆也非常感兴趣。乔对天体物理学（包括亲历者描述外星人遭遇经历）有着浓厚的兴趣，打算支持关于太空探索问题的科学研究以及外星人的搜寻。

“波浪”号火箭负载“宇宙1，号部署测试仪进入俄罗斯潜艇

他向行星协会提供基金，支持创立SETI@home网站，让用户帮助分析射电天文学信号，寻找可能有外星生命的天空。之后乔与卡尔·萨根的遗孀安·德鲁伊恩展开合作，她当时正在发展自己的宇宙工作室。安对太阳帆当然有着浓厚的兴趣，非常支持行星协会。她和乔把太阳帆项目看作他们新伙伴关系有所突破的一个绝好机会，在此基础上制作了一部宇宙工作室纪录片。他们决心投入行星协会牵头的太阳帆研究项目。

为了纪念安与她的新冒险，也为了向她和卡尔·萨根非凡的系列电视剧《宇宙》表示敬意，我们为自己的项目取名“宇宙1”号。俄罗斯人有他们的宇宙飞船系列，可以上溯到太空时代之初。他们很不喜欢我们的名称，但是我们向他们指出，实际上没有谁拥有“宇宙”这个名称，并坚持使用这个代号。之所以用“1”，是因为我们想把它作为实现太阳帆飞行的第一艘飞船对待。

这意味着我们的飞行轨道得保证大气的影响微不足道，也就是说，要到达820千米的高度。第一次太阳帆飞行的实现首先得保证将其送入这个高度的轨道，背负着俄罗斯将洲际弹道导弹转变为商业运载火箭的渴望（这种渴望常被喻为冷战后的“战刀变犁头”）以及俄罗斯航空航天业对再入飞行器充气式结构的研制。

行星协会在俄罗斯有长期的合作伙伴——科学院太空研究中心和拉沃奇金联盟。它们都是俄罗斯航空航天局下属的公司，负责行星飞船等业务。拉沃奇金联盟和太空研究中心执行了俄罗斯所有的行星项目，在开发金星- 哈雷彗星项目（VEGA）期间，我们的合作尤为密切。

拉沃奇金联盟目前正在研发商业应用项目，其中包括能送入轨道并将旧卫星或其他轨道垃圾拖离轨道的充气式再入飞行器。他们的充气设计能够用来制造充气吊杆以展开太阳帆。

“宇宙1”号具有一种巧妙的设计：8个三角形的太阳帆，由长度1 5米左右的充气吊杆展开并固定。飞船中心的帆顶端有马达，每个帆板都可以倾斜（实际上共4对三角形帆板，4台马达各控制其中的2个）。这样一来，整个帆可以卷曲、倾斜、偏转，因此飞船本身可以朝任何一个方向跟踪太阳。

这艘飞船的研制主要靠俄罗斯人，行星协会也派出专家对该项目实施监督，对系统设计提供意见和建议，对飞船无线电等次系统的要求提供帮助。吉姆·坎特雷尔、哈里斯·M.巴德·舒尔梅耶和我负责行星协会团队，经常还有其他顾问人员参与。坎特雷尔自在犹他州立大学上学时就在行星协会工作，帮助研制火星气球以及航空航天工业方面的军用和民用项目。舒尔梅耶是NASA 优秀的项目经理，曾负责“旅行者”号和“伽利略”号项目，后来成为喷气推进实验室的副总监。

俄罗斯人许诺2年内完成该项目，我们当时听到后觉得值得乐观，结果却花费了5年时间。研制的头一年，俄罗斯人提议制作一个小点儿的模型，只有帆和展开系统，在他们用于测试再入飞行器的亚轨道免费试飞。我们赶紧去百思买集团（一家消费者电子产品店）购置了几架飞船上安装的摄影机，以便在亚轨道飞行的顶端拍摄帆板的展开。

该项目搭乘巴伦支海一艘潜艇上的“波浪”号火箭发射升空，飞行终点设计在俄罗斯的堪察加，在那里回收太空舱和录像。不幸的是，火箭发生异常，什么也没能收回。我却获得了一次独特的体验：乘坐俄罗斯海军驶离摩尔曼斯克的军舰进入巴伦支海，去观察潜艇洲际弹道导弹的发射。跟随我的是宇宙工作室的一个摄影小组，他们在为自己计划中的纪录片收集素材。我通过卫星电话从舰上给行星协会提供实时现场评论。

    “宇宙1”号由三大部分组成，仪器板、帆平台和天线平台。整个飞船放置于俄罗斯“波浪”号火箭有效载荷内。

在这次旅程中，我看到了公众对人类未来宇宙飞行表现出的兴趣。在试射的前一天，我们在摩尔曼斯克市走了一圈。在一条大街的一个报亭，我注意到有张报纸上刊登着一篇文章，说的就是我们将要发射的太阳帆。我买了一张，翻过一页，高兴地看到一张太阳帆飞行图，我认为那是最好的一张图片。我们一直没能找到画这张图的艺术家，是他还是她，是从哪里来的灵感，都无从知晓。我很喜欢这张图表现出的人类太空飞行的方式。

2001年7月，亚轨道试飞行结束后，我们花了将近1年的时间才搞清楚“波浪”号火箭的问题出在哪里。与此同时，我们恢复建造我们的飞船。

最终飞船建成，准备在2005年年初发射。在最后的测试、复查、安排全球地面站跟踪和遥测接收以及对任务运作的组织之后，我们在行星协会办公室设立了一个卫星控制台，与拉沃奇金军民共用卫星的内部半机密控制臺保持紧密联系，共同操作。然后，我们把发射时间定于2005年6月21日。

为了此次发射，我留在莫斯科，和巴德·舒尔梅耶一起去拉沃奇金联盟的项目控制中心。在那里，还有我的老朋友加同事、科学院太空研究中心的斯拉瓦·林金，他在促成这个项目中出力最多。我们一起观察，目击了俄罗斯军方负责“波浪”号发射和雷达跟踪至轨道的部门提供的通信信息。吉姆·坎特雷尔待在行星协会负责协会活动，与我们的成员和报界保持联系。

2005年6月21日，“波浪”号火箭第一级发射失败后82秒，“宇宙1”号坠入海中。我们建造了世界上第一艘太阳帆宇宙飞船，可是它没有机会告诉我们飞船会怎样工作。我感到很沮丧。但是，行星协会所做的巨大努力得到了许多赞扬——不但有空间群体和全球报界的夸奖，还有给我们直接捐助的会员的赞许。有了会员的坚定支持，我们下定决心永不放弃。