“星耀蒼穹”：歐洲航天的發(fā)展

孔剛

歐洲聯(lián)盟旗幟的圖案是：在深藍色的蒼穹上，12顆金星緊緊地環(huán)抱在一起。其比喻歐盟國家團結(jié)之意十分明顯，但我們不妨這樣理解：深藍色的蒼穹即是無盡的宇宙，12顆金星則可象征歐洲航天事業(yè)發(fā)展的耀眼星光。2013年2月底歐洲空間局發(fā)布消息，該機構(gòu)計劃于2022年發(fā)射的木星冰月探測器將搭載11套科學儀器，探索木星衛(wèi)星上存在生命的可能性。

人們對中美俄三國航天狀況有較多了解，相比之下，歐洲航天事業(yè)發(fā)展情況較易被人忽略。

歐洲航天：多元而一體

二戰(zhàn)結(jié)束以來，歐洲各國之間關(guān)系的主旋律可以用團結(jié)協(xié)作來形容，在這一協(xié)作之上甚至發(fā)展出更高水平的一體化事業(yè)。在航天這一高科技的尖端領(lǐng)域也是如此。20世紀60年代初，隨著火箭發(fā)射技術(shù)的進步，人類探索宇宙的道路變得更加寬廣，美蘇兩個超級大國掀起了競相探索外層空間的熱潮，歐洲人也加入了這一行列。1962年6月14日，數(shù)個歐洲國家簽署了一項旨在合作進行空間探測和開發(fā)的政府間協(xié)議，以后又在此基礎上成立了歐洲航天研究組織（ESRO），該組織就是后來的歐洲空間局（ESA）的前身。由于無論在綜合國力還是尖端科技實力方面都難以與美蘇相抗衡，歐洲國家從航天事業(yè)發(fā)展一開始就走上了一條合作發(fā)展的道路。這是條多元而一體的道路，展現(xiàn)了歐洲國家之間優(yōu)勢互補、團結(jié)協(xié)作的合力。

歐洲航天事業(yè)總體是個多元結(jié)構(gòu)：航天科技和工業(yè)實力均衡地分布在國家、政府間國際組織與歐盟三個層面上。其中，法國的航天綜合實力處于領(lǐng)先位置，代表了歐洲國家航天技術(shù)的前沿水平；作為政府間國際組織的歐洲空間局，擁有19個歐洲國家貢獻出的龐大技術(shù)實力，儼然是歐洲航天隊伍這一豪華陣容的“中場核心”；而歐盟也非局外人，隨著原屬西歐防務聯(lián)盟的衛(wèi)星中心轉(zhuǎn)隸于歐盟旗下，這個代表著歐洲一體化潮流的超國家組織正在把其合法性延展到太空。然而歐洲航天又是一體的：歐洲空間局正像其中的領(lǐng)唱，把不同的旋律組織成了和諧的樂章。

再拿歐洲空間局自身來看，多元也是其明顯特征：為了體現(xiàn)不同歐洲國家的優(yōu)勢并兼顧大家的利益，空間局的主要機構(gòu)均衡地分布在數(shù)個歐洲國家。其中，設在法國巴黎的總部負責作出重大政治決定；設在荷蘭諾德韋克的歐洲航天研究與技術(shù)中心承擔了主要技術(shù)研發(fā)任務；設在德國達姆施塔特的歐洲航天空間操作中心負責所有衛(wèi)星操作及相應的地面設施；設在意大利弗拉斯卡蒂的歐洲航天研究所的任務是利用來自空間的地球觀測數(shù)據(jù)；設在德國科隆的歐洲航天員中心負責培訓“太空人”；最后還有設在西班牙馬德里的歐洲空間天文中心，等等。

“阿麗亞娜”：宇航奇葩

阿麗亞娜是位傳奇的神話人物：她出身名門，幫助雅典英雄忒修斯殺死了父王豢養(yǎng)的怪獸彌諾陶洛斯，為人間除害。她的事跡因此被多位古希臘大詩人久久傳頌。今天，歐洲人用她的名字為自己的運載火箭，給它染上了幾分傳奇色彩。

“阿麗亞娜”運載火箭是歐洲空間局最主要的發(fā)射裝置，其發(fā)射場地是位于南美洲法屬圭亞那境內(nèi)的圭亞那航天中心。1973年，法國在與西德、英國協(xié)商后提出了發(fā)展“阿麗亞娜”系列運載火箭的計劃，以取代先前失敗的“歐羅巴”火箭，從而為歐洲人打造一把屬于自己的“天弓”?！鞍Ⅺ悂喣取睘榈谌\載火箭，其代號為L3S。在歐洲空間局的授權(quán)下，著名的歐洲宇航防務集團（EADS）屬下的“阿斯特里姆”公司負責“阿麗亞娜”火箭的開發(fā)工作，而法國國家太空研究中心的商業(yè)子公司“阿麗亞娜空間”公司則負責火箭的制造與運營。

從1979到1997年，經(jīng)過近20年的努力，“阿麗亞娜”運載火箭已經(jīng)研制并發(fā)射成功了五個型號。其中，“阿麗亞娜”4號火箭共完成了116次發(fā)射，成功率達97%?！鞍Ⅺ悂喣取?號加強型火箭是兩級火箭，第一級裝有固體燃料發(fā)動機，第二級裝有高冷凍液體燃料發(fā)動機，推力大約為18萬馬力。在2007年的一次發(fā)射中，“阿麗亞娜”5號火箭將合計9.4噸的兩顆衛(wèi)星送入軌道，從而創(chuàng)造了新的商業(yè)載荷記錄。

“伽利略”：歐洲人的北極星

從某種意義上說，“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)是壓力下的產(chǎn)物。到21世紀初，人類航天事業(yè)的進步已經(jīng)使得通過外層空間對地球表面進行精確定位成了一項關(guān)鍵性的戰(zhàn)略尖端技術(shù)，其軍事及民事價值難以低估。世界航天大國諸如美國（GPS）、俄羅斯（“格羅納斯”）、中國（“北斗”）等紛紛擁有了自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，這使歐洲航天倍感壓力。2003年5月，歐盟以及歐洲空間局通過了“伽利略”計劃的第一部分，包括在1999年德國、法國、英國、意大利四國各自提出的概念的基礎上，經(jīng)過四國科學家整合而成的共同概念設計。然而在2001年9.11事件后，尤其是2003年美國入侵伊拉克后的國際氛圍中，來自美國的壓力一度嚴重影響到了“伽利略”計劃的實施。因為恰恰是由于歐美之間密切的盟友關(guān)系，使得美國對歐洲發(fā)展自己能夠用于軍事目的的衛(wèi)星定位系統(tǒng)充滿戒心。不過，美國后來對“伽利略”的敵視態(tài)度有所軟化，在相當程度上使該計劃出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。

按照歐洲空間局的說法，“伽利略”衛(wèi)星系統(tǒng)主要有三大任務：為用戶提供更準確的數(shù)據(jù)；加強對包括北歐國家在內(nèi)的高緯度地區(qū)的覆蓋；降低在戰(zhàn)時對美國GPS系統(tǒng)的依賴。為了實現(xiàn)上述目標，歐洲空間局耗資高達30億歐元，在2006年后的數(shù)年間將30顆人造衛(wèi)星送入三條軌道，并于2010年開放系統(tǒng)供民間使用?！百だ浴钡挠脩艨梢韵硎艿剿姆N導航服務：開放服務、商業(yè)服務、公共規(guī)范服務以及生命安全服務。值得一提的是，“伽利略”系統(tǒng)還是國際合作的典范：中國、印度、以色列、烏克蘭等國紛紛以不同形式加入了歐洲空間局的衛(wèi)星定位合作工程。

“火星快車”：星際探索

“火星快車”號是歐洲空間局的第一個火星探測衛(wèi)星，也是歐洲航天首次實施火星探測計劃的頭號功臣。由歐洲空間局耗資3.5億美元研制的“火星快車”號無人探測器集中了全歐洲的智慧，其搭載的尖端探測儀器包括：由法國負責研制的光學與紅外礦物光譜儀、紫外與紅外大氣光譜儀；由意大利負責研制的地表下探測雷達高度儀、行星傅立葉光譜儀；由瑞典負責研制的太空等離子與高能原子分析儀；由德國負責研制的高分辨率立體相機；以及由英國負責研制的“火星快車”登陸器通信系統(tǒng)，等等。

2003年6月，“火星快車”號由俄羅斯“聯(lián)盟”號運載火箭發(fā)射升空，其后便以1萬英里的時速開始了星際旅行。迄今，“火星快車”號已環(huán)繞火星超過了5000次，傳回了大量資料與地表影像。在探索過程中，“火星快車”號已經(jīng)檢測出了火星中的甲烷含量以及這顆紅色行星上有水的重要證據(jù)，并成功地測量了“火衛(wèi)一”的重力，為人類探索外星世界立下了汗馬功勞。

歐洲空間局：偉大的合力

經(jīng)過近40年的發(fā)展，歐洲空間局已經(jīng)在歐洲航天事業(yè)格局中牢固地確立了核心領(lǐng)導地位，許多重大項目或工程都是在歐洲空間局的安排組織下實施的。其中比較著名的包括：“伽利略”定位系統(tǒng)、“火星快車”號探測器、“羅塞塔”號彗星探測器、“哥倫布”實驗艙、“織女星”運載火箭，以及“金星快車”號探測器等等。這些成績的取得正是因為歐洲空間局象征著一種偉大的合力：2011年時，歐洲空間局共有19個成員國，此外還有加拿大作為準成員國。其當年度預算達到了39.9億歐元。

為了確保歐洲繼續(xù)站在世界航天科技尤其是太空往返技術(shù)發(fā)展的前沿，歐洲空間局2003年5月在巴黎召開了一次重要的部長級會議，決定采取四大戰(zhàn)略性措施：一是恢復歐洲運載火箭的競爭力，其重點是支持“阿麗亞娜”5號火箭的生產(chǎn)與發(fā)射；二是重組發(fā)射部門并準備下一代運載火箭，而計劃中的新型火箭將進一步提高歐洲在國際市場上的競爭力；三是解凍部分的國際空間站資金，以用于資助那些與歐洲自動運載飛船（ATV）有關(guān)的時間緊迫的活動；四是進一步與歐盟密切合作，這項措施體現(xiàn)了歐洲空間局的政治眼光以及旨在使歐洲航天獲得更大發(fā)展的視線高度。

放眼未來，歐洲空間局制定并正在實施著雄心勃勃的計劃。在深空探測方面，“羅塞塔”號探測器將于2014年與目標彗星“碰面”并展開研究活動；“金星快車”號已經(jīng)傳回了金星極地的清晰圖片。此外，歐洲空間局發(fā)射的兩顆GAIA衛(wèi)星肩負著更加宏大的使命，它們將測量十億多顆恒星的位置并了解銀河系的起源。在太空往返方面，歐洲空間局提出了“未來運輸器準備計劃”，確定了下一代技術(shù)需求的“歐洲航天技術(shù)主體計劃”。在載人航天方面，歐洲空間局更是確立了雄心勃勃的“極光”計劃，打算在2020至2025年間將航天員送上月球，2030至2035年間登陸火星。