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用 40 万人 1.4 万亿与苏联争霸。面对中国,美国在这个领域还能复兴吗?

上观新闻 2019-12-15

来源:瞭望智库(zhczyj)

作者:杨震 复旦大学一带一路战略与国际安全研究所特约研究员

继首次完成着陆器悬停避障试验之后,中国火星天团首度亮相,一举登上热搜。

12 月 11 日,央视新闻发布了一段国家航天局的宣传视频," 中国探(测)火(星)飞控团队 " 首次亮相,再次官宣火星探测任务将于 2020 年实施。

不只中国,全球第一工业强国美国也重新将目光投向了茫茫宇宙:已游离于国际载人航天第一梯队之外多年的美国,又一次更新了 " 回归 " 时期。

美国国家航空航天局(NASA)局长布里登斯汀(Jim Bridenstine)表示,如果计划顺利,美国将在 2020 年一季度展开载人航天任务。届时将是时隔 9 年,美国人再次依托 NASA 飞向宇宙。

但布里登斯汀对此并没有百分之一百的信心,他强调目前仍有很多挑战,到时候也有可能不发射。

曾经创造过辉煌的美国载人航天事业为何突然中断?如今美国为何又要重返宇宙?

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为什么要探索星辰大海?

说起载人航天,得从美苏争霸的冷战说起。第二次世界大战结束后,美苏在意识形态、社会制度以及地缘政治等诸多领域的矛盾随着德日意法西斯的覆亡而爆发,双方之间爆发了冷战。与以往的大国竞争不同,美苏将太空作为争霸的空间。

航天活动作为集多种科学技术于一身的高科技活动,反映了一个国家的科技实力、工业水平、军事潜力乃至国民动员能力。

而在科学技术、经济和社会发展领域取得的成就,总会在社会上激起人民和领导人的自豪感。

航天方面的建树使国家有理由感到,它能够承担十分复杂的科技课题,能够在经济、军事、外交、工业与科学、技术等方面追求世界领袖的角色,并树立自己国家或民族的文化优越感,从而成为被其他国家效仿的未来社会的典范。在科学技术上有所突破的航天活动更有代表性和象征意义,具有很高的宣传价值。

" 我们能把人送上月球 ",美国人直到今天还喜欢重复这句话," 也就能解决地球上的任何问题 "。而赫鲁晓夫和苏联共产党也都不止一次地说过," 社会主义和宇宙空间是统一的 "。在这种背景下,美苏展开太空争霸。

载人航天技术是航天活动这顶皇冠上最璀璨的那颗明珠,人类社会为深度开发宇宙空间的资源,必须要发展载人航天。具体而言,为进一步开发空间能源和物质资源,如需要人在空间现场直接参与工作,就必须为人创造一个可以在空间长期生活和工作的条件,这就需要发展载人航天。

载人航天是天基航天的基础。

利用航天器微重力环境制备高级材料和高级药品在空间获取能源和建立电站等,由于获取、加工、运输和存储的主要是物质或太阳能,因此采用的方法和过程、所需的装备、设备和设施要比用于信息类的大和复杂得多。

在现在和可预见的将来,还很难做到全部或大部分自动化。

这就需要人在空间现场参与工作,以解决那些靠机器不能全解决、难以解决或代价过于昂贵的各种问题。如开发月球资源,就需要人进驻月球长时间地参与工作。

(国际空间站)

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先行者的四个时代

在载人航天领域,美国曾是不折不扣的先行者。从 1959 年美国第一艘载人飞船发射开始,美国载人航天一共经历了四个时代:水星时代、双子座时代、阿波罗时代、航天飞机时代。

在水星时代,美国载人航天取得了开门红:

1961 年 5 月 5 日,艾伦 · 谢泼德搭乘自由 7 号飞船,太空飞行不到 16 分钟,成为美国首位进入亚轨道飞行的宇航员。

1962 年 2 月 20 日,约翰 · 格伦搭乘友谊 7 号飞船,太空飞行近 5 小时,成为美国首位进入地球轨道的宇航员。

作为美国第一代载人飞船,水星飞船体积狭小,被戏称为 " 宇航员不是坐在里面,而是穿在身上 "。

双子座时代的美国载人航天更是高歌猛进:

双子座计划不仅是美国第二个载人航天计划,更是阿波罗登月计划的前奏曲。

事实上,阿波罗计划所需的航天技术、经验,包括太空行走、轨道交会、飞船对接等,都是双子座计划趟出来的。双子座计划总共执行 2 次无载人飞行、10 次载人飞行。使用双子座飞船和大力神 2 号火箭,作为箭船航天系统。整个计划耗资 54 亿美元,相当于 2010 年 400 亿美元。

而阿波罗时代可谓是美国载人航天的黄金时代——不仅是美国航天史,甚至也是人类航天史上最辉煌的时代——人类首次也是唯一一次登陆另一个星球的航天创举。

作为二战后美苏太空争霸赛的尖峰对决任务,NASA 在 1961 年~1972 年期间执行的载人登月项目,动用 40 万人,参与机构数千家,耗资 254 亿美元(相当于 2017 年的 2000 亿美元,约合人民币 14000 亿元),先后 16 次成功发射,执行 11 次载人任务、6 次成功载人登月,12 名宇航员登月。这是迄今为止人类唯一登陆过的异星探索项目,也是最大规模的太空探索工程。

航天飞机时代应该算得上是美国载人航天集大成的年代:

美国航天飞机是全世界唯一投入运行的航天飞机,也是迄今为止唯一能够多次复用的载人航天器。从 1981 年至 2011 年 30 年间,先后有 5 架服役,总发射次数 135 次,成功发射 134 次,成功返航 133 次。

航天飞机时代创造了人类工业史上的诸多奇迹,这个年代同时也堪称人类太空运输史上最辉煌的黄金时代,迄今仍无法企及。

(奋进号航天飞机与空间站分离)

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美国人的载人航天怎么就 " 衰落 " 了?

然而,上述的辉煌与奇迹随着 2011 年最后一架美国航天飞机 " 奋进 " 号退役戛然而止。创造过辉煌与奇迹的美国载人航天事业为何突然 " 中道崩殂 "?

表面上看,这是航天飞机惹的祸,安全系数低,5 架航天飞机 2 架爆炸,14 名宇航员因此丧命。

航天飞机的火箭发动机需要多次重复使用,寿命期间的总工作时间累计长达数小时之久,这也为其执行任务带来安全隐患,随着飞行任务的增加势必有更多的潜在危险。

发射成本高,飞行一次耗费 5 亿美元,超过设计预期近百倍,从 1985 年到 1988 年 10 月间,航天飞机的发射价格增加了 85%,即每次发射费用飙升到 9000 万美元。这笔花费完全违背了 NASA 最初设计航天飞机的预算;航天飞机老化速度远超预期,飞行任务被迫大幅缩水,按照计划美国的航天飞机寿命最多为 20 年,每架应飞行 100 次。而截至今天,5 架航天飞机加起来飞行了才 132 次,其中 2 架在飞行中爆炸,2 架已严重超期限服役。

然而,把锅全部甩给航天飞机是不公平的。

实际上,更深层次的原因才是美国载人航天事业衰落的主因。

首先是民意的疏离。

民意调査显示,虽然美国民众长期以来对载人航天活动总体持正面积极的态度,但在面临其他公共支出选项时,载人航天在重要性方面排名最后。只有不到 25%的美国人表示了解载人航天的进展及相关知识。民意的疏离是美国载人航天频遭预算掣肘、政策左右摇摆的根本原因。

其次是目标与手段的脱节。

美国载人航天计划几乎一直在不可持续的道路上狂奔——其追求的目标与分配资源不匹配," 花很少的钱办过多的事情 "。早在 2009 年,美国航天计划评审委员会就认为,美国的航天载人计划在当时的预算框架下是不可行的。

结果一语成谶,两年以后美国就失去了载人航天能力,至今未能恢复。

最后是载人航天文化的偏差。

冷战结束后,美国的载人航天文化从以政治为中心转向以任务为中心。

该文化的特点是没有将载人航天的安全放在头等重要的地位;美国航空航天局的价值观是任务放首位,只有完成了任务,才能继续获得拨款,其它都是次要的;美国航空航天局继承了过去的传统和认识,认为自己是世界上最杰出的管理机构,自己的管理模式是世界上最先进的,自己的载人航天文化是世界上最健全的组织文化。

这些都导致美国的载人航天在政治上缺乏支持,财政上难以为继,并在思想上故步自封,停滞不前。

(马斯克的 Space X 公司研发的 " 猎鹰 "9 系列火箭)

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没钱的老问题怎么解决?

在特朗普上台后,美国的载人航天事业似乎迎来了第二春。在竞选期间,特朗普的搭档迈克 · 彭斯在佛罗里达演讲时就谈到,如果胜选就重新启动国家太空委员会。此后,特朗普在竞选时也多次明确表示恢复国家太空委员会,监管太空政策,协调军事和民事太空项目。

2017 年 3 月,特朗普签署《美国国家航空航天局过渡授权法案》,表明恢复国家太空委员会已经提上议事日程。2017 年 6 月 30 日,特朗普总统正式签署重建国家太空委员会的行政令。2017 年 10 月 5 日,兼任主席的副总统彭斯主持召开了该委员会的首次会议。同年 12 月 11 日,特朗普签署太空政策指令,宣布美国宇航员将重返月球,并最终前往火星。白宫新闻局副局长吉德利 11 日在一份声明中说," 总统听取了国家空间理事会的建议,他将改变美国的载人航天政策,帮助美国成为航天事业的动力,从宇宙中汲取新知识,开发令人难以置信的技术。"

然而,老问题依然存在——没钱。

怎么办?商业化,赚钱。

2018 年 5 月 24 日,特朗普签署 2 号太空政策指令—— " 简化太空商业利用监管 " ——要求确保美国在商业航天领域的领先地位。

2018 年 3 月《美国太空战略》中强调要加强国家安全航天、商业航天、民用航天的合作。特朗普竞选班底的高级政策顾问沃尔克和纳瓦罗为其设计了民事太空政策,即强调太空领域的公司伙伴关系。认为 " 公私伙伴关系应该成为我们太空工作的根本 ",不仅仅有利于削减成本,也有利于伙伴跳出官僚主义结构和规则思考太空发展。

这一点在前述《美国国家航空航天局过渡授权法案》中体现得尤为明显——该法案在字里行间透露出加强公私伙伴关系,能用商业方式尽量使用之,而且强调以美国公司为主。

而技术的发展也为美国商业载人航天提供了助力。美国商业载人航天的运载火箭——由马斯克的 Space X 公司研发的 " 猎鹰 "9 系列火箭在 2015 年 12 月 22 日实现首次成功陆地回收一级火箭从而创造历史;2016 年成功飞行 8 次,并实现了第 2 次陆上火箭回收成功和 4 次海上回收成功;2017 年成功飞行 18 次,并实现了 10 余次成功回收;2018 年成功飞行 16 次,并实现了多次回收。可回收运载火箭的出现无疑大幅度降低了发射成本。

Space X 公司的雄心不仅于此。如前所述,布莱登斯汀于今年 10 月 11 日表示,如果对该公司长久拖延的 " 乘员龙 " 号太空舱进行的试验证明是结论性的话,SpaceX 可能最早在明年将美国宇航员发射到国际空间站。

一切看起来是那么美好。可是老问题依然存在:一是安全,二是资金。

关于安全问题," 龙飞船 2 号 " 发生的爆炸已经让人对商业载人航天模式的安全性产生质疑;而资金问题也开始显现,载人航天是花钱极多的航天活动,私营企业能否扛得住?

尽管研发航天器的大部分资金来自 NASA 在 2014 年划拨的 26 亿美元资金,但是马斯克在周四的一次吹风会上指出,该公司也自己投入了一大笔资金来建造和测试航天器。马斯克说:" 我认为,我们实际上已经在这个项目上花费了比预期多得多的资金——可能还要多出数亿美元。" 如果需要更多投入,马斯克能否扛得住?这可是个大问题。

实际上,马斯克一直受到资金链紧张问题的困扰,如果该项目不能迅速盈利,前景和钱景真是不容乐观。

此外,载人航天不可避免地伴随着风险。当年 " 挑战者 " 号爆炸曾引发巨大争议,国家行为尚且为此受到巨大的舆论压力,私营公司主导的商业行为如果发生这样的事故,受到的压力肯定会更大,届时如何化解公共危机恐怕也够美国政府和相关企业头疼的了。

对于美国载人航天来说,现今的局势可谓是 " 天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也 "。

2010 年,美国丢掉了自 1894 年以来全球头号工业大国的桂冠,2011 年,美国就失去了载人航天能力。

如今在特朗普 " 美国优先 " 的口号中,美国又开始向星辰大海进发。

商业化是不是拯救美国载人航天事业的良药?恐怕还需要实践去检验。但是无论对于特朗普还是马斯克来说,时间不多了。

栏目主编:秦红 本文作者:瞭望智库 文字编辑:李林蔚 题图来源:新华社 图片编辑:曹立媛

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