載人航天：向左走還是向右走

□ 廖春發(fā) 靳 穎 韓燕俠

載人航天進入為新一輪高潮積蓄力量的“潛伏期”

2011年4月12日是蘇聯(lián)航天員加加林首次進入太空50周年，也是美國航天飛機首飛成功30周年。盡管50年來載人航天技術(shù)取得了巨大進步，但國外載人航天仍面臨各種困境，正處在各種戰(zhàn)略選擇的十字路口。美國終止重返月球的“星座計劃”，退役航天飛機，預(yù)示美國進入暫無載人航天能力的“空檔期”；國際空間站雖已建成卻面臨“養(yǎng)不起”、“用不好”和后勤補給難題，美、歐、日均因只能依靠俄羅斯聯(lián)盟號飛船往返運送航天員而處境艱難。一句話，國外載人航天活動已經(jīng)或正在進入冷戰(zhàn)結(jié)束后的又一個低潮期，或是為新一輪高潮積蓄力量的“潛伏期”。

航天飛機退役后，美國載人航天運輸系統(tǒng)將重新回到運載火箭與飛船相結(jié)合、載人與載貨分開的發(fā)展路線；美國政府一方面大力支持私營企業(yè)發(fā)展近地軌道商業(yè)運輸能力，研制“獵鷹”-9火箭/“天龍座”飛船和“金牛座”火箭/“天鵝座”飛船等商業(yè)航天運輸系統(tǒng)；另一方面由政府主導(dǎo)、以“21世紀(jì)航天探索戰(zhàn)略”為牽引，建立以“多功能載人探索飛船”和新的重型運載火箭為基礎(chǔ)、地球以遠的載人航天深空探索體系。

與此形成鮮明對照的是，中國載人航天三步走工程正在穩(wěn)步實施。今年天宮一號成功發(fā)射并與神舟8號實現(xiàn)兩次在軌交會對接，表明中國載人工程三大基本的關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破。

阿特蘭蒂斯航天飛機謝幕標(biāo)志航天飛機時代結(jié)束

未來50年世界載人航天面臨多種戰(zhàn)略選擇

展望未來50年，人類征服太空的前景依然光明，但當(dāng)前也面臨種種困境，處于目標(biāo)不明確，計劃不落實的徘徊狀態(tài)。過去50年，雖然有近千人遨游過太空，但因所用運載工具和供電技術(shù)以及航天員在失重環(huán)境下長期生存問題未能取得突破性進展，人類依然無法到地球和月球軌道以遠的宇宙中去旅行，國際空間站設(shè)計者們最初期盼的太空制藥和太空工廠依然遙遙無期。美國載人航天的發(fā)展戰(zhàn)略已從布什規(guī)劃的重返月球、遠征火星轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝黄脐P(guān)鍵技術(shù)為主，月球以遠為目標(biāo)、載人與不載人相結(jié)合、靈活多變的太空探索戰(zhàn)略。載人登月和登火星已不再是美、俄、歐等國家未來20年追求的國家目標(biāo)；載人登火星雖然是人類夢寐以求的目標(biāo)，但目前從技術(shù)到財力都不是單憑一個國家力量能夠?qū)崿F(xiàn)的宏偉工程。未來50年人類可預(yù)見的載人航天戰(zhàn)略目標(biāo)選擇大體可歸納為四個方向。一是重返月球，建立月球基地；二是建設(shè)太陽能發(fā)電站，解決能源短缺難題；三是載人登陸小行星；四是載人登火星，或載人環(huán)繞火星飛行。

火星探測想象圖

國際空間站上的國際合作

美國太空探測公司研制的“龍船”

美國登陸小行星計劃

啟示

（1）中國載人航天走出一條“少彎路、少花錢、起點高、高效率”的發(fā)展之路

20多年前中國依據(jù)本國國情，舍棄發(fā)展可重復(fù)使用航天飛機，優(yōu)先選擇發(fā)展飛船和空間站的“三步走戰(zhàn)略”。實踐證明這是一條適合中國國情的正確發(fā)展途徑。中國神舟飛船技術(shù)起點高，設(shè)計一步到位，總體智能化程度較高。雖然起步較晚，但走的是跨越式發(fā)展路子，因而大大節(jié)省了研發(fā)費用。神舟飛船不僅可乘坐多人，而且可一船多用，飛船的軌道艙兼具生活艙和留軌試驗艙的功能。同國外廢棄軌道艙的做法不同，神舟飛船返回艙著陸后，軌道艙仍可留在軌道繼續(xù)進行空間科學(xué)探測和技術(shù)試驗。

此次交會對接采用1+N的方案，也是充滿了創(chuàng)新。相比美國、俄羅斯每次均需發(fā)射兩艘飛船進行一次對接，中國天宮一號飛行器可分別與三艘飛船進行對接，減少了2次發(fā)射，顯著降低成本。

（2）國際合作依然是未來載人航天的重要選項

綜上所述的四大載人航天戰(zhàn)略選項可能是國際空間站2020年退役之后美、俄、歐、日等航天大國可供選擇的發(fā)展目標(biāo)，也是2020年中國完成載人航天三步走工程之后下一步可供選擇的新目標(biāo)。

目前，中國載人航天工程已穩(wěn)步進入第二步的第二個階段。在天宮一號與神舟八號完成在軌無人交會對接試驗之后，未來2年內(nèi)神舟九號和神舟十號飛船將與其實現(xiàn)載人的交會對接試驗，并陸續(xù)發(fā)射天宮二號和天宮三號，預(yù)計在2016年建成中國首個空間實驗室，最終在2020年前研制并發(fā)射具備核心艙和實驗艙的有人值守空間站，成為繼美國和俄羅斯之后世界上第三個有能力獨立建立空間站的國家。

近10年來中國航天的崛起被普遍視為中國綜合國力不斷增強的標(biāo)志，而中國載人航天工程也是中國航天由大國向強國奮進的里程碑。但是這樣的崛起并不意味著中國在掌握載人航天的基本和關(guān)鍵技術(shù)之后仍然必須靠自力更生投入巨資實現(xiàn)上述四大戰(zhàn)略選項中的某一項。因為類似載人登火星的航天工程已不再是一個國家單獨奮斗的事業(yè)，即使財大氣粗的美國也不例外。實踐經(jīng)驗證明：國際合作遠比競爭更有價值，只有傾注多國航天技術(shù)和財力才能高效率地辦成這幾件大事。必須指出的是，雖然國際合作依然是未來載人航天的重要選項，但對于中國航天而言，走出國門的道路依然是不平坦的。面對種種不利的國際環(huán)境，中國只有依靠自己的實力才能打破僵局，開啟國際航天合作之門。

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對航天飛機技術(shù)發(fā)展的反思

由于航天飛機技術(shù)的“超前性”及其設(shè)計與建造方案的缺陷，導(dǎo)致其研發(fā)費用高昂、運行成本居高不下，故障頻發(fā)，且兩次惡性事故造成14名航天員罹難。當(dāng)年設(shè)計團隊追求大而全、先進、多用途的理念和實際運行團隊不帶隱患上天的安全觀形成鮮明反差，特別是其安全性上存在著的巨大安全風(fēng)險與每架次高昂的運行成本，嚴(yán)重制約了航天飛機效能的發(fā)揮與持續(xù)運行。

航天飛機發(fā)展的啟示

美國航天飛機發(fā)展的經(jīng)驗教訓(xùn)表明：（1）載人航天運輸系統(tǒng)的發(fā)展必須以國家的經(jīng)濟和技術(shù)實力為基礎(chǔ)，與國家的載人航天發(fā)展戰(zhàn)略相適應(yīng)；（2）大而全、技術(shù)過度超前、需求不切實際、先進而又復(fù)雜的航天系統(tǒng)并非最安全可靠、最經(jīng)濟，只有最適用、最適合本國國情和技術(shù)發(fā)展水平的航天系統(tǒng)才是好用且又經(jīng)濟的系統(tǒng)，因此俄羅斯的經(jīng)驗值得借鑒；（3）必須堅持人貨分離、技術(shù)安全可靠和經(jīng)濟實用等載人航天運輸理念，選擇適合本國國情的發(fā)展道路。