本世紀 我們將踏上更多星球

7月18日，美國佛羅里達州卡納維爾角，美國著名航天私企太空探索技術公司（SpaceX）成功用獵鷹9號火箭將一艘貨運龍飛船送上太空。

視覺中國供圖

縱觀人類航天的歷史，阿波羅登月無疑是20世紀人類航天活動的巔峰之作。快50年過去了，人類在阿波羅計劃之後再也沒有離開過近地軌道。在21世紀的今天，雖然我們有國際空間站這樣宏偉的航天工程，但航天技術的突飛猛進並沒有讓我們看到像阿波羅登月那樣令人激動的壯舉。

這當然是因為時代的變化造成的，冷戰時期，太空競賽有著明顯的政治目的，很多航天活動可以說是不計成本。而隨著冷戰的結束和世界經濟的發展，人們在享用太空競賽遺留下來的巨大成果時，對航天技術本身的投入也更加註重實效。這也是NASA將近地軌道的載人航天以及貨運業務交給私人公司的主要原因。在新的商業模式下，私有企業不再僅僅是產品的承包商，而是提供從產品到飛行任務的全套技術服務，並可以藉助商業航天發展的契機大力開發和試驗新技術。這也就是我們看到SpaceX、波音公司、軌道ATK和內華達山脈等公司發展各種新型運載火箭、貨運飛船和載人飛船的主要原因。新一代的龍飛船、CST-100和追夢者小型太空梭在大量繼承過去已有成果的基礎上，更加註重研發成本和運營服務成本的控制，為今後載人航天的可持續發展積累了更加豐富的經驗。

不僅如此，各家私人公司研製的新一代載人飛船，不但返回艙可以重複使用，其乘組人數也都達到6～7人，一般來說，飛船在天地往返階段的操作至少要有兩名具備駕駛能力的航天員互為備份，以確保安全。乘組人數從3人增加到6～7人可以有更多的機會安排載荷專家或任務工程師進入太空，從而完成更難、更加複雜的空間任務。雖然這樣的乘組規模在太空梭時代就實現了，但新一代飛船和小型太空梭採用「人貨分離」的策略，控制了航天器的規模，從而更容易實現低成本。

在發射成本的控制上，SpaceX仍不遺餘力地驗證其火箭回收技術，儘管在回收——維護——重新使用的過程中是否能夠實現低成本仍存在疑問，但這樣的嘗試的確掀起了可重複使用運載技術發展的新高潮，隨著不同技術途徑的不斷探索和嘗試，相信人類在降低進入太空成本方面終將會有實質性的進步。

在將近地軌道的載人飛行任務交給私人公司後，NASA將有限的力量投入到更加前沿的任務和技術開發領域。集各種先進技術於一身的獵戶座飛船，雖然也面臨各種經費不足和進度問題的困擾，但它的確代表了載人飛船技術的前沿，將成為人類再次邁出近地軌道的不二之選。而與之配套、運載能力可與土星五號匹敵的太空發射系統，也於近期完成了五段式固體助推器的地面試車，在太空梭成熟技術的基礎上，其推力超過1600噸，為太空發射系統的首次飛行奠定了很好的基礎，它也將成為美國實施載人小行星任務和未來載人火星任務的主力。

就像過去的載人登月一樣，人類走向深空的過程離不開無人探測器「打前站」。有著極高成功率的美國火星探測器也將在2020年的新發射窗口再次前往火星。而中國規劃的火星「繞、落、巡」任務也將在這一年實施。美國宇航局長查爾斯·博爾登還宣布將使用太空發射系統在未來運送採樣飛行器前往火星，其規模將遠遠超過目前人類在火星表面最大的探測器「好奇號」巡視車。這些探測活動將為人類未來登錄這顆紅色的星球奠定更堅實的基礎。

而在更遙遠的外太陽系探測中，美國可以說是一枝獨秀。迄今為止也只有美國對火星以外的太陽系行星進行過探測活動。新視野號飛越冥王星是美國的新疆界計劃的第一個壯舉。而之後的朱諾號任務則期望將人類對木星的認識提升到新的高度。要知道，過去無論是先驅者十號、十一號，還是後來的旅行者一號/二號等探測器，均是在飛越木星過程中進行探測。而美國的伽利略號木星探測器雖然成為其第一顆人造衛星，但由於探測器的高增益天線出現故障，使得探測器將數據回傳地球的能力大打折扣，因此伽利略項目的研究成果遠小於預期。朱諾號不但是木星的第二顆人造衛星，更是將探測目標鎖定在距離木星非常近的區域，這裡有強大的磁場和危險的輻射，對朱諾號的設計提出了超高難度的挑戰。因此，朱諾號成功進入木星軌道，代表著人類在深空探測工程領域的一次巨大技術飛躍，無論將來能夠取得多少研究成果，其在工程上的成功已經鑄就了巨大的輝煌。

在關注火星、木星之類的行星之外，人類的目光也從來沒有離開過小行星、彗星等小天體。當然，越大的小行星越好觀測，在本世紀內不會有能夠毀滅人類的「超大」小行星撞擊地球。但個頭不大、撞擊地球後又足以造成很大損失的小行星就不好說了。因此，加強人類的觀測和預報能力是必要的。現有的觀測能力可以確認2135年就近飛越地球的小行星不會對人類構成威脅，但飛越之後的軌道，就沒法很精確地預測了。類似的例子不止一個，因此，從整個人類社會的角度講，發展預防小天體撞擊威脅的技術還是很必要的。也許將來，最有效的技術就是派有人或無人的飛行器到達這些小天體，並改變它們的軌道。而這樣的技術，正是與我們目前正在發展的載人航天與深空探測技術息息相關。

在沉寂了半個世紀後，人類終將再次邁向深遠的太空，我們可以預見，在本世紀內，我們的腳步將踏上更多的星球，今天的空間領域的進步，讓我們看到了新世紀航天技術的曙光。

（作者為航天二院研究員，國際宇航聯空間運輸委員會秘書長）

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