劉鳳梅

1998年11月20日，“阿爾法”國(guó)際空間站的第一個(gè)組件由俄羅斯建造的“曙光”號(hào)功能貨艙從哈薩克斯坦拜克努爾發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，并進(jìn)入工作軌道，這標(biāo)志著人類歷史上體積最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、參與國(guó)最多的國(guó)際空間站開始進(jìn)入復(fù)雜而龐大的裝配階段。按照建設(shè)計(jì)劃，美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)于12月3日把空間站節(jié)點(diǎn)艙送上天，這個(gè)節(jié)點(diǎn)艙將作為一個(gè)狹長(zhǎng)的聯(lián)接通道，幫助空間站的生活艙和試驗(yàn)艙對(duì)接到“曙光”號(hào)功能貨物艙上。作為人類迄今為止最為復(fù)雜的一項(xiàng)太空工程，“阿爾法”國(guó)際空間站其誘人的應(yīng)用前景的確打動(dòng)了許多人的心。但整個(gè)空間站由30多個(gè)太空艙連接而成，需要發(fā)射近百枚火箭，另外，宇航員還必須在艙外工作1000多個(gè)小時(shí)，工程如此之大，有沒有危險(xiǎn)呢?是不是存在著失敗的可能呢?這些都是令人關(guān)注的問題。

造起來“不惜血本”

國(guó)際空間站不愧為有史以來的最大的太空工程。根據(jù)設(shè)計(jì)，這個(gè)飛行于太空的龐然大物長(zhǎng)108米，寬88米，如果太陽(yáng)能光板全部展開，其面積將有兩個(gè)足球場(chǎng)那么大，比俄羅斯的“和平”號(hào)空間站大5倍。它由兩個(gè)部分立體交叉而成，第一部分是由俄羅斯制造的功能貨艙為基礎(chǔ)，它通過對(duì)節(jié)艙段及節(jié)點(diǎn)艙與俄羅斯服務(wù)艙、研究艙、生命保障艙、美國(guó)試驗(yàn)艙、居住艙、日本實(shí)驗(yàn)艙、歐洲哥倫布艙等對(duì)接，形成空間站的核心部分，采用積木式構(gòu)型。另一部分是在美國(guó)的橫架結(jié)構(gòu)上安裝加拿大的移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)空間站、艙外設(shè)備以及四對(duì)大型太陽(yáng)能電池板。這兩大部分垂直交叉構(gòu)成龍骨架，不僅加強(qiáng)了空間站的剛度，還有利于各分系統(tǒng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備工作性能的正常發(fā)揮，使宇航員的艙外活動(dòng)對(duì)空間的質(zhì)量特性影響減少到最小程度，從而保證了空間站的微重力環(huán)境和控制精度。

空間站的平均運(yùn)行高度為354公里，飛行速度為每小時(shí)2．8萬公里，設(shè)計(jì)工作壽命為10～19年。建造期間需要把重達(dá)90萬磅的各類物資送上太空，這至少需要43次太空飛行，其中34次需要?jiǎng)佑煤教祜w機(jī)。為完成空間站的裝配和電纜線的聯(lián)接，美、俄宇航員將做144次太空行走，這相當(dāng)于過去40年美國(guó)宇航員太空行走總和的兩倍。據(jù)估計(jì)，國(guó)際空間站的組裝將花費(fèi)6年的時(shí)間，由美國(guó)、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲空間局(由11個(gè)成員國(guó)組成)共16個(gè)國(guó)家數(shù)以千計(jì)科學(xué)家共同參與。

建造國(guó)際空間站是一件高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的事情，那么為什么會(huì)有這么多的國(guó)家熱衷于此呢?冷戰(zhàn)時(shí)期美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪曾說過：“如果蘇聯(lián)控制了太空，他們就能控制地球?！睘榇?，美國(guó)和前蘇聯(lián)在太空拼命爭(zhēng)奪，現(xiàn)在冷戰(zhàn)雖已結(jié)束，但是太空站的地位卻有增無減。

以往的航天器功能單一、壽命短、種類數(shù)目繁多，因此導(dǎo)致各國(guó)發(fā)射頻率高。大多數(shù)航天器都是在軌不可維修、不可加固和不可補(bǔ)給的，航天器不能在軌組裝，使得許多巨型設(shè)備無法在太空落腳，這就使得高效益的研究和生產(chǎn)不能進(jìn)行，進(jìn)一步開發(fā)和利用空間資源變得很困難。比如把航天器作為太空中轉(zhuǎn)站去探索月球和火星，在航天器上建立空間工廠和試驗(yàn)基地等等，由于要處理的主要不是信息，而是物質(zhì)或能源，因此采用的方法和過程、所需的裝備往往要比單純用于信息處理的大且復(fù)雜。在現(xiàn)在和可以預(yù)見的將來它們還很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這就需要人在空間現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工作，而空間站則是發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性的最佳載人航天器。

實(shí)踐證明，空間站是航天技術(shù)發(fā)展合乎邏輯的一步，它能長(zhǎng)期載人、實(shí)驗(yàn)空間大，是現(xiàn)有的任何航天器所無法比擬的。但是，現(xiàn)在運(yùn)行的“和平”號(hào)空間站早已經(jīng)超期服役、嚴(yán)重老化，即將退出太空舞臺(tái)，人類必須研制一個(gè)更加先進(jìn)的空間站取而代之。在國(guó)際空間站人們不僅可以利用太空資源進(jìn)行科研，還可以探索商業(yè)應(yīng)用前景，為人類的太空開發(fā)積累科學(xué)和技術(shù)數(shù)據(jù)。正如美國(guó)航天局的官員所說。建造這個(gè)空間站的目的之一是了解人類如何在太空中安全而有創(chuàng)造性地生活和工作。

想起來“令人揪心”

美國(guó)《時(shí)代》雜志最近發(fā)表文章，反對(duì)建立國(guó)際空間站，文章分析了這個(gè)項(xiàng)目不該進(jìn)行的各種原因。例如，文章認(rèn)為人類利用空間站制造新金屬、新藥物以及測(cè)試人體在太空中的生理變化，都可以通過廉價(jià)的辦法獲得，而不用投入如此的巨資。而其中最主要的還是“錢”的問題，如俄羅斯的服務(wù)艙原定于1998年4月完工，但至今尚未最后結(jié)束，如果沒有這個(gè)服務(wù)艙?？臻g站的科學(xué)家將沒有可居住的地方。《時(shí)代》的觀點(diǎn)當(dāng)然只是一家之言，但是，國(guó)際空間站在建設(shè)過程中確實(shí)存在著這樣那樣的現(xiàn)實(shí)問題。

首先，因?yàn)榭臻g站規(guī)?？涨埃匀藗儫o法像其他航天器那樣在發(fā)射前進(jìn)行地面聯(lián)合測(cè)試，而且空間站在軌組裝工作開始時(shí)有些部件還在制造，只能邊裝配邊試驗(yàn)，完全是“摸著石頭過河”。尤其重要的是，這些軟、硬件分別來自16個(gè)國(guó)家的幾百家廠商，管理與使用方面技術(shù)復(fù)雜，很容易相互影響，為此美國(guó)還專門制定了一整套的驗(yàn)證計(jì)劃，以保證質(zhì)量和匹配。

其次，為了完成空間站的裝配，美國(guó)宇航員要出艙活動(dòng)930個(gè)小時(shí)，俄羅斯宇航員要出艙活動(dòng)460個(gè)小時(shí)，再加上完成維修任務(wù)也需要出艙，國(guó)際空間站所需要的出艙活動(dòng)時(shí)間就更長(zhǎng)了，因而其危險(xiǎn)性就大大增強(qiáng)，宇航員稍有不慎就會(huì)成為有去無回的“人體衛(wèi)星”。另外，宇航員出艙接通來自不同國(guó)際伙伴的管線和線路也不是一件容易的事，如果不匹配就會(huì)延誤計(jì)劃的按期完成。國(guó)際航天專家們表示，在興建空間站的整個(gè)過程中，發(fā)生重大事故的可能性很大。英國(guó)的一份研究顯示，完成這樣一項(xiàng)空間項(xiàng)目，至少發(fā)生一次重大事故的機(jī)率高達(dá)73．6％，而任何一次機(jī)械大事故或人員的傷亡，都可能導(dǎo)致這個(gè)項(xiàng)目的失敗或長(zhǎng)時(shí)間擱置。

再者，人類40余年的太空探索已經(jīng)在太空留下了諸多痕跡，地球四周的軌道內(nèi)充斥著衛(wèi)星和火箭碎塊等。雖然美國(guó)航空航天局可檢測(cè)到直徑10厘米以上的物體，并移動(dòng)空間站以躲避它們的襲擊，但是遇到更小的碎片時(shí)就無能為力了?？茖W(xué)家還為空間站設(shè)計(jì)了保護(hù)層，使其能夠抵抗速度為每秒7公里的彈子大小的物體的沖擊，但是因?yàn)樘张摰那闆r不同，每個(gè)太空艙在10年間被太空物體擊穿的概率在1～2％之間，如果近30個(gè)太空艙組建完畢，被擊穿的概率就上升到24％左右。如果空間站遭碎片撞擊后裂了一個(gè)小口子，宇航員還可以及時(shí)補(bǔ)救，但是當(dāng)撞到關(guān)鍵部件上時(shí)，如氙氣室，就會(huì)發(fā)生爆炸，最為糟糕的是太空艙會(huì)像氣球那樣爆裂。

另外，專家指出，宇航員在高輻射的宇宙空間呆上1小時(shí)都會(huì)增加罹患癌癥的可能，美國(guó)休斯頓宇航中心的專家研究發(fā)現(xiàn)，宇航員們每小時(shí)所接收的輻射量有O．15西韋特，相當(dāng)于照射了1000次X光胸透，而在美國(guó)人們每年所受的輻射量不能超過0．05西韋特。所以，宇航員每完成一次太空任務(wù)回來后，體內(nèi)染色體變異數(shù)量都會(huì)增加。如果在空間站工作期限滿180天，那么其罹患癌癥的概率將接近1％。而國(guó)際空間站至少要運(yùn)行10年。一次最多只能容納7名宇航員，宇航員罹患癌癥的可能性無疑增加了不少。

最后，即使空間站建造成功，而運(yùn)行它需要很大的補(bǔ)給量，包括宇航員的食品、生活用品、空間站所需備件、科學(xué)試驗(yàn)用品以及運(yùn)送這些東西所需的費(fèi)用，統(tǒng)算下來，每年的運(yùn)行費(fèi)用就達(dá)幾十億美元。前不久，國(guó)際空間站就因?yàn)橘Y金問題掀起波瀾，俄羅斯于1998年9月22日表示沒有錢建造由俄羅斯負(fù)責(zé)的一些艙段。為幫助俄羅斯擺脫困境，美國(guó)準(zhǔn)備在未來4年內(nèi)購(gòu)買由俄羅斯制造的多達(dá)6．6億美元的物資裝備。這筆金額約占俄承擔(dān)總費(fèi)用的一半，雖然美國(guó)國(guó)會(huì)勉強(qiáng)同意了這一計(jì)劃，但一些議員對(duì)此表示了極大的不滿?？磥恚趪?guó)際空間站的實(shí)施過程中，將會(huì)經(jīng)歷許多的風(fēng)風(fēng)雨雨。

(責(zé)任編輯／錢利群)