美國(guó)國(guó)家航空航天局9月18日宣布,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)飛機(jī)將代表航空飛機(jī)執(zhí)行在明年9月執(zhí)行最后一項(xiàng)任務(wù),為國(guó)際空間站送去一個(gè)加壓后勤艙。這標(biāo)志著服役近30年的航天飛機(jī)將告別世界載人航天的舞臺(tái)。 究竟是什么原因讓航天歷史舞臺(tái)上叱咤風(fēng)云的航天飛機(jī)退出歷史舞臺(tái)呢? 主因:高成本和低可靠性 航天飛機(jī)是世界上第一種往返于地面和宇宙空間的可重復(fù)使用的航天運(yùn)載器。每架軌道飛行器可重復(fù)使用100次,每次最多可運(yùn)載近30噸軌道飛行器、可載3至7人,在軌道上飛行7至30天,可進(jìn)行回合、對(duì)接、?,執(zhí)行人員和貨物運(yùn)送,空間試驗(yàn),衛(wèi)星發(fā)射、檢修和回收等任務(wù)。 “無(wú)所不能”的航天飛機(jī)出現(xiàn)時(shí)被設(shè)想有5個(gè)優(yōu)點(diǎn):可重復(fù)使用的低費(fèi)用;可水平著陸比較安全;運(yùn)載能力強(qiáng),每次可發(fā)射20-30噸;水平降落,比較舒適;發(fā)射頻率比較高。 正由于這些無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn),它一度受到各個(gè)大國(guó)的追捧。美國(guó)先后研制了5架航天飛機(jī),前蘇聯(lián)在1988年發(fā)射了唯一一架航天飛機(jī)——“暴風(fēng)雪” 號(hào),后來(lái)“暴風(fēng)雪”計(jì)劃隨著前蘇聯(lián)的解體而擱淺,最后成為公園里的陳列品。而歐洲的“赫爾墨斯”因巨額費(fèi)用而無(wú)力實(shí)施,日本和印度的航天飛機(jī)則一直停留在草圖階段。 事實(shí)上,航天飛機(jī)只有在運(yùn)載能力強(qiáng)和水平降落的舒適上達(dá)到了原來(lái)的預(yù)想,其余3項(xiàng)卻適得其反,更制約了它的進(jìn)一步發(fā)展。 談到航天飛機(jī)的退役,同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院教授劉毅認(rèn)為成本過(guò)高和安全可靠性低是主要原因,這已經(jīng)嚴(yán)重制約了太空商業(yè)化以及太空科學(xué)研究和軍事應(yīng)用的發(fā)展。 原來(lái)理想中的航天飛機(jī),每次運(yùn)營(yíng)費(fèi)用控制在300萬(wàn)美元,因?yàn)榭梢灾貜?fù)利用。實(shí)際上航天飛機(jī)的使用成本高達(dá)4-5億美元,這樣一筆昂貴費(fèi)用對(duì)于美國(guó)這樣的超級(jí)大國(guó)來(lái)說(shuō)數(shù)目也不小。因?yàn)楹教祜w機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性容易出現(xiàn)問(wèn)題。1986年“挑戰(zhàn)者”號(hào)的墜毀和2003年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)在即將著陸前解體墜毀,兩次事件都暴露了航天飛機(jī)在安全性方面的問(wèn)題,5架航天飛機(jī)損失了2架的失敗概率是十分驚人的,從“哥倫比亞”號(hào)后,美國(guó)就開(kāi)始考慮要讓航天飛機(jī)退役,尋求更為安全和經(jīng)濟(jì)的航天器。 各方討論 航天飛機(jī)VS飛船 美國(guó)航空航天局宣布了美國(guó)航天飛機(jī)的退出使用,并計(jì)劃由“獵戶座”載人飛船和“戰(zhàn)神”火箭接棒進(jìn)行載人航天活動(dòng)。從航天飛機(jī)回歸到飛船,這樣的選擇使得很多航空愛(ài)好者對(duì)航天飛機(jī)和飛船孰優(yōu)孰劣展開(kāi)了熱烈的討論。 在《國(guó)際太空》雜志主編龐之浩看來(lái),航天飛機(jī)與飛船最大的區(qū)別在于前者有“翅膀”,后者沒(méi)有,因而功能上各有千秋。航天飛機(jī)正因?yàn)檫@翅膀,所以外形復(fù)雜,體積比較大,運(yùn)載能力大大高于飛船,既能獨(dú)自飛行10~20天,又可滿足大型空間站的需求。而載人飛船的運(yùn)載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于航天飛機(jī),但它的研發(fā)技術(shù)容易掌握,且花費(fèi)較小,安全性高。據(jù)航空界人士稱(chēng),飛船的失敗概率只有二千分之一,而航天飛機(jī)高達(dá)二百分之一。 美國(guó)不僅是世界軍事大國(guó),也是世界航天大國(guó)和航天強(qiáng)國(guó),美國(guó)航天飛機(jī)的發(fā)展走在世界前列,同時(shí)也吸取了不少失敗的教訓(xùn)。在劉毅看來(lái),我國(guó)的“神舟”系列飛船可以說(shuō)是深入研究了他國(guó)的航天器發(fā)展歷程,結(jié)合了國(guó)情和實(shí)際情況做出的理性選擇,可以說(shuō)少走了一段彎路。對(duì)美國(guó)航天飛機(jī)30年的發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié),可以看出:下一代載人航天器一定要具有低成本、高安全性和可靠性、地面準(zhǔn)備時(shí)間短等特性。 “航天飛機(jī)并不是航天事業(yè)強(qiáng)大的標(biāo)志,航天飛機(jī)的技術(shù)固然先進(jìn),但是不能一味追求技術(shù),要從實(shí)際出發(fā),考慮成本等問(wèn)題,美國(guó)將航天飛機(jī)退役可以說(shuō)符合了當(dāng)今經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求!眲⒁阏f(shuō)。由于載人航天器的技術(shù)含量很高,研制需要大量的資金投入,一個(gè)國(guó)家采用何種模式發(fā)展載人航天,與其發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展策略有關(guān),同時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)儲(chǔ)備也是必須要考慮的重要因素。 中國(guó)載人航天器今后如何發(fā)展,科學(xué)界和技術(shù)界一直在研究和探討,但有一點(diǎn)可以肯定,載人航天器是一定會(huì)向前發(fā)展的,隨著綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng),中國(guó)載人航天器的發(fā)展速度會(huì)越來(lái)越快,中國(guó)在人類(lèi)航天事業(yè)中的地位也會(huì)越來(lái)越重要。 后航空時(shí)代 競(jìng)爭(zhēng)中強(qiáng)調(diào)合作 龐之浩認(rèn)為,后航天時(shí)代將迎來(lái)飛船時(shí)代,美國(guó)接下去要接棒的“獵戶座”飛船從外形上看同“阿波羅”并沒(méi)有太大區(qū)別,但“獵戶座”體積比“阿波羅”大,現(xiàn)在能裝6人;用途將大大擴(kuò)展,除了補(bǔ)給空間站外,經(jīng)過(guò)今后的發(fā)展還將能載人登火星。 美國(guó)前總統(tǒng)布什2004年1月14日發(fā)表太空探索新設(shè)想,2012年前,美國(guó)要完成研制和試驗(yàn)一種新型航天器——“乘員探索飛船” (CEV,Crew Exploration Vehicle),“乘員探索飛船”不僅能在航天飛機(jī)退役后承擔(dān)為國(guó)際空間站運(yùn)輸宇航員的任務(wù),而且能夠執(zhí)行到達(dá)地球低軌道以外的月球等其他目標(biāo)。 2006年3月,美國(guó)航空航天局投入150億美元開(kāi)發(fā)建造這種飛行器。俄羅斯將“快船”(Kliper)列入俄羅斯2005-2025年聯(lián)邦航天計(jì)劃,“快船”組合了“聯(lián)盟”號(hào)飛船和“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn),可以進(jìn)行25次太空之行。 在劉毅看來(lái),未來(lái)的新航天運(yùn)載工具將不再集多功能于一體,而是回歸到載人和載貨分離的模式。 航天產(chǎn)業(yè)的一大特點(diǎn)就是超高投入,因?yàn)槌呒夹g(shù)含量需要巨額資金的支撐,所以這個(gè)產(chǎn)業(yè)不再是一兩個(gè)大國(guó)能夠壟斷的。除資金外,長(zhǎng)期積累的人員、設(shè)備都是核心因素。在最尖端的外太空探索方面,實(shí)際上并不像外界看到的那樣有那么多競(jìng)爭(zhēng)者,F(xiàn)在的航天技術(shù),比如歐洲正進(jìn)行的“伽利略”項(xiàng)目,就是由歐美成員國(guó),包括中國(guó)在內(nèi)的世界多個(gè)國(guó)家一起共同參與的。劉毅認(rèn)為,美國(guó)“航天飛機(jī)時(shí)代”結(jié)束并不能說(shuō)明美國(guó)太空力量的衰落,但總體實(shí)力下降使美國(guó)變得更務(wù)實(shí),美國(guó)在太空領(lǐng)域也開(kāi)始了要精打細(xì)算過(guò)日子。美國(guó)稱(chēng)在航天飛機(jī)停飛后的空檔期,將尋求與俄羅斯和其他航天國(guó)際飛行器的幫助,這最終有利于國(guó)際社會(huì)在太空領(lǐng)域的合作與協(xié)調(diào)。太空將成為新的發(fā)展和關(guān)注空間,就像一體化的世界經(jīng)濟(jì)都需要合作,太空事業(yè)將迎來(lái)一個(gè)合作的新時(shí)代。 2009年11月08日 來(lái)源:新民晚報(bào) |