3年前，布什总统曾在美国航空航天局（NASA）对公众宣布：“在过去的30年里，还没有人类踏足于另一个世界；对于美国来说，是采取下一步行动的时候了”——
1月中旬的某一天,天下着绵绵细雨。一群游客在位于华盛顿的史密松航空航天博物馆参观时,被展厅中的那个年代久远的太空密封舱吸引住了。当9岁的约翰·卡尔曼凝视着“阿波罗”11号指令舱和“哥伦比亚”号航天飞机的舱门(把第一个人送上了月球和第一架执行空间计划的航天飞机)时,惊叫着说:“真是太棒了。”他的阿姨告诉他:“可以肯定,这和我们今天所使用的指令舱大不相同。”
事实的确如此。今天宇航员是坐在20世纪70年代设计的航天飞机在太空中飞行,而不是60年代的密封舱里。但对于未来的宇航员来说,“哥伦比亚”号仅仅是过去和未来的一瞥。在美国航空航天局(NASA)的新空间探测计划(下称新计划)下,一个与“阿波罗”号十分相似的航天器将在2014年取代航天飞机。大约在2020年,NASA计划使用这些新的航天器重返月球,在那里建立一个前哨基地;并希望这些持续的努力能为未来的火星任务提供技术支持。
就像NASA经常谈到的那样,新计划标志着美国载人航天的一个全新方向。在过去的20年里,NASA专注于把人送入近地轨道,(大部分为了国际空间站);但新计划却完全不同,“它是为了把人类的足迹拓展到另一个世界。”
然而,拓展的代价并不便宜。NASA早期的估算,到2018年该项目的资金大约为1040亿美元。为了满足这一预算,NASA计划在2010年停飞航天飞机机群,削减其在空间站上的花销;同时还推迟或取消部分天文学、行星科学等空间科学项目。对此,位于加州的美国行星学会执行主任路易斯·弗里德曼(Louis Friedman)抱怨说:“这是一种拆东墙补西墙的做法。”
在祷告的翅膀上
为了了解新计划,有必要追根溯源。2003年2月1日上午8:45分,休斯敦地面控制中心的工程师们正在引领在近地轨道飞行了16天的“哥伦比亚”号航天飞机返航。当进入加利福尼亚州上空后,航天飞机启动了减速制动(此前的飞行速度是音速的24倍),其时被大气包裹的机翼被加热到了1300摄氏度。突然左侧机翼的4个温度传感器失灵了,几分钟后,“哥伦比亚”号和机上的7位机组人员便成了划破晨空的一缕缕残骸。
阿波罗11号的三名宇航员 为纪念人类第一次踏上月球25周年发行的邮票
事后,事故调查委员会把这次事故归结为设计上存在的一个缺陷:机翼的前端位于外挂燃料箱之下,任何从外挂燃料箱上脱落的东西——在这个事故中是绝缘泡沫——有可能损坏在返回过程中暴露于高温下的机翼表面。
2003年夏末,NASA和白宫开始就未来的空间计划进行了讨论。按照NASA历史学家格伦·阿什(Glen Asner)的说法,当时的局长肖恩·奥基福(Sean O'Keefe)提出了一个雄心勃勃的计划,即航天飞机继续飞行到有能力飞往月球为止;而总统科学顾问约翰·马布格(John Marburger)及白宫预算办公室则坚持先由机器人探测月球和火星、然后再载人探月的计划。争论以妥协而告终:火星被纳入长期目标,月球被列入中期目标,而航天飞机必须在2010年底前停飞。“我觉得任何人都没有得到他们想要的东西,”阿什说。
巨大的飞跃
在最终公布这个决定时,新计划被说成是“扩展人类在太阳系的生存空间”,这听起来确实让人感觉气势恢宏。公众和几乎所有熟悉NASA的人都狂热地赞成这一计划,因为现状已渐渐变得让人无法忍受。“NASA几十年来一直缺乏一个吸引人的计划,”NASA前雇员、《新升起的月球》一书作者基斯·考因(Keith Cowing)说。在这个计划公布之前,“如果你问10个人NASA的目标是什么,那么你可能会得到12个答案。”现在,NASA重新有了一个单一的目标。
但布什强调,新计划决不会像“阿波罗”计划那样投入庞大的资金。他说,完成该计划所需的经费可以来自停飞航天飞机和终止对空间站的投入而“节省”出来的钱;同时,NASA也会压缩这一时期的其他空间项目。NASA希望,在2014年能拥有新的“猎户”载人探测飞行器以及“战神”I型火箭;到2020年,再建造一个月球着陆器以及能把其送到月球表面的更大型的火箭。
维持现状
新计划的平稳进展还表现在总统的预算上,首先,计划给予NASA150亿美元并每5年增加7%,但鉴于目前国内经济不景气而面对15年甚至更长的这个方案,恐怕难以执行。相反,“阿波罗”计划从开始到踏上月球只用了10年时间,在此过程,NASA的预算增加了300%。
这一温和的运作方式是NASA一种新的尝试。“目前的关键是该计划的可持续性,”麻省理工学院(MIT)教授、前宇航员杰弗里·霍夫曼(Jeffrey Hoffman)说。与“阿波罗”计划不同(为了登月在短期项目上花费了大量资金),现在的计划强调可持续性,以便在不破产的前提下使NASA在21世纪有所作为。
也许新计划中最能说明问题的就是更换航天飞机。在1980～90年代,NASA尝试了各种方法,希望未来的航天器不借助助推火箭进入地球轨道。几十亿美元的投入仅仅告诉我们,为了实现这个构想我们还需要上百亿美元。
目前负责“猎户”载人探测飞行器研发的斯科特·霍罗维茨(Scott Horowitz)认为,“猎户”的密封舱在设计上避开了机翼和推进器,改为一次性助推火箭;其圆柱形服务舱的设计更加合理,在操作上与“阿波罗”号的圆锥形密封舱极为相似,降低了对新技术开发的成本。基于“阿波罗”号逃生系统(密封舱)能迅速脱离火箭,用于发射的“战神”I型火箭计划使用固体火箭推进器。如果出现故障,至少在发射期间较为安全。
在研发用于运送宇航员往返空间站的“猎户”载人探测飞行器后,新计划将着手月球着陆器和“战神”V型火箭的开发。与载重25吨的“战神”I型火箭不同,“战神”V型火箭能把130吨重的有效载荷送入地球轨道(足以用来发射月球着陆器以及把“猎户”及其着陆器从地球轨道送入月球轨道)。与1960年代不同的是,“阿波罗”计划中的着陆器和指令舱是用一枚火箭发射;而未来将用一枚火箭发射“猎户”、另一枚火箭发射着陆器或变轨,然后在地球轨道上对接,这样可以容纳更多的机组人员和更大的载荷。
资金的窘迫
类似于“阿波罗”计划,一开始宇航员将在着陆器——“猎户”对接体上度过一周的赴月旅程;逐渐地,NASA将在月球的南极或北极建立一个永久基地——希望这个前哨基地能给工程师们一些关于人类在另一世界生存的经验,最终把这个远征拓展到火星表面。
由于新计划在经费使用上的保守性赢得了国会的支持(国会在2005年立法通过了这一计划),但并不是该计划中所有的省钱项目都受到立法者的欢迎。去年8月,于2005年接替奥基福局长职务的迈克尔·格里芬(Michael Griffin),在没有被充分评估之前就把载人密封舱的合同给了洛克希德·马丁公司(原想以此降低成本),但在最终评估未出来之前就签合同受到了广泛的指责。“国会不得不在此项目上保持一种审慎和长期的眼光,”前众议院科技委员会主席舍伍德·布勒特(Sherwood Boehlert)在去年9月的听证会上说,“NASA和美国都负担不起另一个“空间站”——由于技术的庞杂,我们担心该项目在潜能消失殆尽时其成本却依然居高不下。”
NASA已经面临着一些艰难的资金选择。布什总统所提及的5年增长7%的经费并没有兑现,在今年1月份公布的2007财政年度的预算中,NASA的预算没有增加。考因说:“对于新计划,我会给布什'A',但对接下来工作我只给'C'。”自从新计划提出之日起,最有发言权的国会给予NASA的资金就比布什总统承诺的要少。雪上加霜的是,还有意料之外的几亿美元被用在航天飞机的复飞和维修因“卡特里娜”飓风损毁的设施上。除此之外,NASA还将对哈勃空间望远镜进行一次维修飞行。预计NASA今年将有5亿美元的资金缺口。
2014年,人类将乘坐猎户载人探测飞行器重返月球
突变和转变
为了平衡NASA预算的增长,2007年的总统预算要求削减天体生物学项目50%,削减航空领域8.54亿美元预算中的18%,其中包括引人关注的“全球降水计划”已经被推迟。长期以来,作为NASA的旗舰科学项目,如从火星表面采样和研究邻近恒星周围的类地行星项目,也已经被无限期推迟。弗里德曼认为,令人鼓舞的科学项目(如哈勃空间望远镜和火星漫游者计划)已经成为公众支持NASA的基石。如果推迟或取消这些项目,其后续项目将会降低人们对于太空的热情,“你不可能让公众去支持一个纯火箭的计划。”
霍罗维茨对此表示反对,认为这个探测计划将会开拓一个新的研究领域,特别是月球领域——新计划要求宇航员到达月球表面的任何地方,NASA正在酝酿在月球上进行的科学项目。他说,底线是要有利于科学,“即使你无法在预算上以美元的形式看到它”。
同时,一些科学家也热衷于展望在月球表面工作的前景。“虽然有‘阿波罗’计划,但月球仍然有许多我们不了解的地方,”约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的保罗·斯普迪斯(Paul Spudis)说。尽管模型显示月球很可能是形成于地球与火星般大小天体的撞击,但撞击的许多细节仍是未解之谜。因此,研究月岩可以提供科学家许多关于月球形成和演化的信息。
迄今为止,新计划在科学家的质疑声中依然我行我素。继去年8月和马丁公司签订了39亿美元的合同后,“战神”I型火箭的前期合同也在今年2月签订。而且NASA正在计划重型火箭和下一代月球着陆器的合同。“我认为一切正在有条不紊的展开,”NASA副局长沙娜·黛尔(Shana Dale)如是说。
就眼前来看,国会和其他观察家都认为,停飞航天飞机进而研发新的轨道飞行器,新计划没有选择的余地。“我认为美国永远不会放弃载人航天计划,”黛尔说。但仅仅为了巩固美国在世界的领先地位,新计划并不需要转化成雄心勃勃的月球战略,更别提重推火星计划了。就像白宫科技委员会主席、民主党人巴特·高登(Bart Gordon)说的那样:“如果它不处于优先发展的位置,事实上3年前布什总统公布这一计划后就很少提及它;而以目前的形势看,很难说服未来的政府和国会继续支持这一计划。”
公众的眼睛
为了使新计划成为优先发展对象,就必须吸引公众。“为了支持这个计划,你必须构想一个更为庞大、长远的图景,”考因说,很显然他指的是火星。“NASA对此没有采取任何行动,但当他们意识到的时候,他们可能会面临计划被取消的窘境。”他认为一种可能性是,新计划仅在建造了一个用于往返空间的航天器后就会被终止。
然而黛尔认为,新计划有足够的魅力吸引公众的注意力。“当我们更多的和美国大众以及国会谈及此事时,他们会拥有同我们一样兴奋的感觉,”为什么NASA要坐等3年后才开始吸引公众的兴趣目前还不清楚;或许他们不愿意当所有的事情还在起草时就引来公众的关注。
在“阿波罗”11号密封舱旁,当卡尔曼了解到NASA的新计划时,9岁的他脸上扬起了光芒:“我想当一名宇航员!”他激动地喊道。但对于尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)踏上月球时仅比卡尔曼大1岁的阿姨来说,似乎她显得更为茫然。“他们要重复整个‘阿波罗’计划?”当她在古老的指令舱前仔细思考后问,然后摇头说:“我们必须探索其他星球,我们已经去过那里了(月球)。”