當(dāng)“天宮一號”發(fā)射進(jìn)入“***”,推遲了外界預(yù)期的8月31日發(fā)射計劃,為了萬無一失,發(fā)射時間延至9月上旬。其主要原因是,半月前升空的“實(shí)踐十一號04星”未進(jìn)入預(yù)定軌道。
“天宮一號”肩負(fù)的任務(wù)艱巨。此前,當(dāng)大連港外的“瓦良格”號占領(lǐng)著幾乎所有媒體顯要位置之時,航天科技五院負(fù)責(zé)“天宮一號”交會對接任務(wù)的四支試驗(yàn)隊(duì)已舉旗成立近6個月。
“**交會對接、穩(wěn)定組合運(yùn)行、**撤離返回。”是載人航天工程辦公室定下的目標(biāo)。
“天宮一號”是我國頭個空間實(shí)驗(yàn)室的名稱,該目標(biāo)飛行器成功發(fā)射后,我國還將連續(xù)發(fā)射“神八”、“神九”、“神十”飛船與“天宮一號”交會對接。從而建立**個空間實(shí)驗(yàn)室。
如果說“神七”飛船解決了在太空“打開房門”的問題,這一次要解決的則是“兩道房門”的開關(guān),因?yàn)樵谔詹荒苤挥幸粋€“房間”,英國《航天飛行》雜志撰稿人陳藍(lán)這樣比喻。
建立太空“屋”?
建造較大規(guī)模、長期有人照料的空間站,是載人航天發(fā)展戰(zhàn)略的第三步。的空間站技術(shù),雖然在上世紀(jì)80年代的863計劃問世之初,就開始前期探索,但真正正式研制,仍是在載人飛船基礎(chǔ)上演變而來。
“天宮一號”就相當(dāng)于“神舟”飛船放大的一個小型簡易空間實(shí)驗(yàn)室,以突破交會對接技術(shù)為核心任務(wù)。由于在軌時間較長,也將承擔(dān)一些觀測等方面的任務(wù)。
預(yù)計2015年前發(fā)射的“天宮”二號和“天宮”三號兩個空間實(shí)驗(yàn)室,則將重點(diǎn)突破再生式生命保障、航天員中期在軌駐留、貨運(yùn)飛船等關(guān)鍵技術(shù),同時開展一定的科學(xué)應(yīng)用。預(yù)計2020年前后發(fā)射的空間站則將目標(biāo)定為“突破和掌握近地空間站的建造和運(yùn)營技術(shù)、近地空間長期載人飛行技術(shù),并開展較大規(guī)模的空間應(yīng)用”。
的這一藍(lán)圖,常常與“國際空間站”的未來聯(lián)系了起來。16國參與的“國際空間站”,堪稱“人類航天合作大成就”,耗資高達(dá)1200億美元。這個“人類為昂貴的項(xiàng)目”,到2010年才接近完工,其俄羅斯部分要到2015年**完成,而這已是其初設(shè)計的壽命終點(diǎn)。
美國2009年已考慮不再為“國際空間站”投入資金,因其與重返月球和探測火星等宏大目標(biāo)存在資金上的矛盾。為了改變“國際空間站”在2016年墜入大氣層燒毀的命運(yùn),在美國國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)以及俄羅斯、歐洲等合作伙伴的強(qiáng)烈建議下,執(zhí)掌“國際空間站”命運(yùn)的多邊協(xié)調(diào)委員會終于決定,將其繼續(xù)運(yùn)行到至少2020年,當(dāng)前美、歐、俄三方都積極探討以“國際空間站”充當(dāng)前往月球、火星和小行星等深空探測任務(wù)前哨基地。
“國際空間站”取得的科研成果不容忽視,如今已擁有22個可供艙外實(shí)驗(yàn)的電源和數(shù)據(jù)端口,而留給多國科學(xué)家一個無法回避的現(xiàn)實(shí),這是一個科研潛力并未得到充分利用,前途多次搖擺不定的平臺。
“國際空間站大的教訓(xùn)仍是缺乏協(xié)調(diào)。”歐洲航天局局長讓·雅克·多爾丹在2011年6月20日指出,美國因本國需要就決定退役航天飛機(jī),而歐洲的ATV和日本的HTV都只是貨運(yùn)飛船,而且沒有重返地球的運(yùn)輸能力,“聯(lián)盟”號飛船又無法將大型貨物運(yùn)回地球。
邀請新的合作伙伴或許成為必然。
2010年2月,多爾丹建議邀請、印度和韓國參與“國際空間站”。對此,韓國和印度早就表示了強(qiáng)烈的興趣,印度強(qiáng)烈希望自己研制中的載人飛船能夠有所作為。實(shí)際上,作為亞洲**“國際空間站”參與國的日本,在已經(jīng)發(fā)射到“國際空間站”的日本HTV2飛船上,搭載了約400克受馬來西亞、印尼、泰國、越南等國之托運(yùn)送的植物種子,日本還決定將其在“國際空間站”上的“希望”號實(shí)驗(yàn)艙免費(fèi)向韓國等亞洲國家開放。
此際,自己的空間站計劃正逐步成型,其地位正變得越發(fā)微妙。以獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)而論,在該領(lǐng)域開展國際合作的實(shí)力無疑超過了所有亞洲國家,但合作卻沒有進(jìn)展。
難怪俄航天局局長佩爾米諾夫猜測:“鑒于目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及他們在空間探索領(lǐng)域的遠(yuǎn)大抱負(fù),我認(rèn)為可能不會加入國際空間站?!?/p>
“有實(shí)力, 自然有魅力”
值得注意的是,當(dāng)前獨(dú)立發(fā)展的狀態(tài),并非拒絕合作,也不是與美國正展開太空競賽。
陳藍(lán)認(rèn)為,在太空領(lǐng)域,美國已經(jīng)習(xí)慣了俄羅斯的乏力、歐洲的依賴、日本的自愿配角。起步之初,美國在該領(lǐng)域與合作的可能性趨近于零,但在自主發(fā)展的過程中,對國際合作保持著不卑不亢的態(tài)度。從突破載人航天,又以14億人民幣實(shí)現(xiàn)探月初步目標(biāo),現(xiàn)在“有限,但自主”的太空策略,對時時想著保持世界**又力不從心、時常目標(biāo)過大的美國來說,反應(yīng)顯得保守而拘謹(jǐn)。
空間技術(shù)研究院研究員龐之浩提醒:“完全是量力而行,我們計劃的空間站只有60噸,3個艙,國際空間站是近400噸,13個艙,‘和平’號也有123噸。不過設(shè)想中的貨運(yùn)飛船起點(diǎn)較高,一艘的載重是‘進(jìn)步’號的三倍?!?/p>
追求“國際空間站”那樣規(guī)模的長期存在,并非國力可以輕松承擔(dān),更別說未來的月球開發(fā)和太空移民之類耗資天文數(shù)字的工程。
前駐華武官、傳統(tǒng)基金會專家拉里·沃策爾建議的合作原則是:“美中太空合作的途徑,應(yīng)該是既不損害****,也不改進(jìn)的商業(yè)和**航天能力。任何技術(shù)轉(zhuǎn)讓都應(yīng)有認(rèn)真的篩選和許可。”在他的設(shè)想中,與可能的合作只是與醫(yī)療和制藥等領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)研究。
早在2004年12月,航天局局長孫來燕造訪NASA局長奧基夫時,NASA的國際部居然沒有會說中文的。2006年4月20日布什總統(tǒng)和胡**主席會晤時,有報道稱布什建議“中美雙方應(yīng)在聯(lián)合探月問題上立即展開談判”。雖然當(dāng)年9月NASA局長邁克爾·格里芬**訪華,然而“事后表明,這無非體現(xiàn)了美國在當(dāng)時的全球登月熱潮中對的潛力和目標(biāo)的關(guān)注,以雙方航天合作的程度,沒有下文是自然的?!标愃{(lán)評價道。
隨著空間站上馬,“神舟”飛船出租給一時缺少載人工具的“國際空間站”的想象空間漸漸關(guān)閉。一位不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)人士估計:“從利益和技術(shù)上來看,中美之間的合作還是體現(xiàn)在空間探測領(lǐng)域,載人航天的合作比較困難。當(dāng)完全掌握飛船對接技術(shù)時,美、俄也將擁有新的載人航天工具”。
從另一個角度說,太空應(yīng)該屬于全人類,而不是誰**就誰擁有。這也正是當(dāng)年“神五”發(fā)射成功的新聞發(fā)布會上,時任載人航天工程辦公室主任的謝名苞就表示“我們愿意與一切愿意同我們在平等互利基礎(chǔ)上合作和交流的國家攜手共進(jìn)”的真正用意。
對此,龐之浩有一句精辟的比喻:“有實(shí)力,自然有魅力”。
直至2011年,雖然1月19日中美兩國***的聯(lián)合聲明表示將“深化在航天領(lǐng)域的對話和交流”,但外界看到明顯的進(jìn)展也只是NASA新局長博爾登參觀了格里芬抱怨沒看到的酒泉。在方面,多位專家對中美之間,以及空間站方面的國際合作前景也拒絕發(fā)表任何評論?!斑@里面其實(shí)也沒有太多利益博弈,中美合作在技術(shù)上完全是可行的,雙方的接觸也完全是公開的,就是政治上距離太遠(yuǎn)?!标愃{(lán)說,“倒是德國將有一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)搭載‘神八’上天,這將是飛船的**國際合作。今后歐洲航天員上空間站也都是可能的。與信心十足地追趕美國不同,歐洲、俄羅斯都不打算在太空領(lǐng)域追求與美國完全平起平坐了。”
另外,“‘天宮’也不大可能成為**,美國民營的近地軌道基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)展很快。2020年‘國際空間站’退役,大空間站上去的時候,可能至少會有一個商業(yè)空間站已經(jīng)在軌?!标愃{(lán)預(yù)計。
奧巴馬政府新的太空戰(zhàn)略,將美國保持**的目標(biāo)又定在了登陸小行星上。2010年5月6日,載人航天工程辦公室組織的一場載人登月專題研討會,則將載人登月列為我國載人航天工程 “三步走”戰(zhàn)略之后“可供選擇的一個重要戰(zhàn)略目標(biāo)”。
值得注意的是,的載人空間站具體將做什么,仍集中在太空育種、**材料制造、人類長期太空停留等美俄已經(jīng)開展多年的領(lǐng)域。“從登月到探測火星,都仍是科學(xué)考察性質(zhì)的。空間站實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益的太空應(yīng)用,并形成產(chǎn)業(yè)還有難度,這正是美國轉(zhuǎn)移方向后著力突破的。”陳藍(lán)認(rèn)為,“人類在太空到底先做什么好,我覺得其實(shí)并沒有**路徑,倒是各國的競爭影響著很多決策?!?/p>
“交會對接”, 可不是開門關(guān)門
交會對接是“天宮一號”飛向太空的價值所在,它將與今年四季度升空的神八“香吻”。
“交會對接”是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸,國外航天器在空間交會對接過程中就曾失敗,如俄羅斯“進(jìn)步M3-4”飛船與“和平”號空間站在對接過程中相撞。
關(guān)于交會對接的難度,航天科技集團(tuán)一位不愿公開姓名的技術(shù)人員介紹說:“美國1960年代在世界上率先突破這項(xiàng)技術(shù)的‘雙子座’計劃和1970年代‘阿波羅’登月計劃的對接,用的是當(dāng)時的設(shè)備人工操作完成,前蘇聯(lián)的無人對接也是同一時期的技術(shù),所以這并非高不可攀,但航天器的交會對接一旦出現(xiàn)故障,往往使整個任務(wù)以失敗告終,甚至危及**,從這個意義上,必須把一切想不到的都預(yù)先想到,所以會有如履薄冰之感?!睋?jù)統(tǒng)計,在1960~1990年間,前蘇聯(lián)載人航天飛行影響任務(wù)的33次重大故障中,交會對接故障占到24.2%。
早在1971年的“阿波羅14號”登月任務(wù)中,正常情況下只需25分鐘的指令艙與登月艙對接花了近兩個小時,接連嘗試5次均告失敗。
航天員阿蘭·謝潑德向地面提議,由他出艙,用手拉出對接通道中的探頭。這個想法很快被否定,在狹窄的對接通道中,穿著航天服的航天員行動和視覺都將大受限制,一旦手套被利物劃破,死亡將無可挽回。幸而第6次嘗試獲得成功。
“同整個載人航天技術(shù)一樣,的交會對接技術(shù)也享有后發(fā)優(yōu)勢,起點(diǎn)相對較高,但獨(dú)立自主的條件下,需要配套的技術(shù)也相當(dāng)復(fù)雜?!标愃{(lán)說,“特別是要在沒有經(jīng)驗(yàn)的條件下,用盡可能少的發(fā)射次數(shù)掌握技術(shù)?!?/p>
迄今為止,之所以只有美、俄兩國“掌握完整的交會對接技術(shù)”,是有兩國共計三百多次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)這筆重要財富。歐洲和日本分別在2008年和2009年就用ATV和HTV貨運(yùn)飛船與“國際空間站”對接成功,但都直接得到了美、俄幫助。ATV采用“進(jìn)步”號貨運(yùn)飛船的對接機(jī)構(gòu),HTV的相關(guān)技術(shù)從1997年就開始研究,但后的對接仍通過“國際空間站”的機(jī)械臂將其捕獲來完成。
即使如此,與“國際空間站”的對接中,故障仍偶有發(fā)生,2010年7月2日和10月31日,兩艘“進(jìn)步”M貨運(yùn)飛船都**自動對接失敗,不得不改為手動。美國的DART衛(wèi)星,2005年甚至對目標(biāo)衛(wèi)星一頭撞了上去。
韓國《朝鮮日報》報道,宇宙空間站距離地球表面約300公里,以每秒8公里的速度繞地球運(yùn)行,其速度為槍彈的10倍。宇宙飛船需要找到國際空間站,并以相同的高度及速度飛行,若兩者處于相對靜止?fàn)顟B(tài)時,將飛船連接口與空間站對接。一個很小的誤差,也會讓飛船拋向離空間站很遠(yuǎn)的地方。