王永生 崔桂玲(中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心)
美國(guó)共和黨國(guó)會(huì)前議員吉姆·布萊登斯坦就任美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)局長(zhǎng)后,為美國(guó)的載人航天帶來了新的發(fā)展理念和目標(biāo)。剛剛明確要在2024年送人重返月球,NASA又表示還要向火星進(jìn)發(fā),目標(biāo)是在2033年把人送到這顆紅色的星球。在國(guó)會(huì)一場(chǎng)聽證會(huì)上,NASA局長(zhǎng)稱為實(shí)現(xiàn)那一目標(biāo),包括載人登月在內(nèi)的其他工作需要加速進(jìn)行,月球是火星飛行的試驗(yàn)場(chǎng)。
布萊登斯坦把近月空間站建設(shè)作為深空探測(cè)的第一步,并主張通過國(guó)際合作實(shí)現(xiàn)載人深空探測(cè)的目標(biāo)。2018年10月履新后的NASA局長(zhǎng)布萊登斯坦首次訪問俄羅斯,在莫斯科大學(xué)發(fā)表演講,就如何開展首個(gè)月球軌道站建設(shè)、如何開展國(guó)際合作等進(jìn)行了交流,他指出,政治不會(huì)成為美國(guó)和俄羅斯在太空合作的障礙。
2016年秋季,“國(guó)際空間站”(ISS)伙伴國(guó)召開國(guó)際航天器工作小組(ISCWG)會(huì)議,期間首次提出了在月球軌道建設(shè)“ISS姊妹站”(月球軌道站)的概念。在此框架內(nèi),5個(gè)航天大國(guó)代表開始討論太空開發(fā)的國(guó)際計(jì)劃,以及后“國(guó)際空間站”時(shí)代載人航天發(fā)展的走向。
2018年9月,俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)(Roskosmos)和NASA正式確認(rèn)了這些計(jì)劃,并簽署了建設(shè)月球軌道平臺(tái)“門戶”(Gateway)合作備忘錄,俄羅斯承擔(dān)研制月球空間站氣閘艙的任務(wù)。但是隨后的談判進(jìn)入了僵局,因?yàn)槎矸讲徽J(rèn)可在此項(xiàng)目中的角色。不久前,俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)總裁德米特利·羅戈津公開聲明,俄方不認(rèn)可美方提出的條件,將不參加與美國(guó)聯(lián)合的近月空間站建設(shè)項(xiàng)目。
原本由于“國(guó)際空間站”發(fā)生泄漏和“聯(lián)盟”(Soyuz)飛船殼體出現(xiàn)小孔事件,俄美關(guān)系已經(jīng)出現(xiàn)變化,俄方退出月球軌道站建設(shè)項(xiàng)目后,雙方關(guān)系變得更加緊張。兩個(gè)大國(guó)之間的關(guān)系不僅在地球上出現(xiàn)嚴(yán)重狀況,在太空中也令人擔(dān)憂。
布萊登斯坦在莫斯科大學(xué)的演講中,闡述了NASA深空探測(cè)計(jì)劃和發(fā)展與俄羅斯及“國(guó)際空間站”伙伴國(guó)的合作計(jì)劃,回答了許多這方面的問題和疑慮。
布萊登斯坦本次對(duì)莫斯科的訪問還有一個(gè)亮點(diǎn),就是在此期間,俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)總裁羅戈津與布萊登斯坦進(jìn)行了首次會(huì)晤。兩位世界最大航天機(jī)構(gòu)的首腦人物有許多相同之處,都是不久前剛剛履新,有值得炫耀的駕駛飛機(jī)和直升機(jī)的經(jīng)驗(yàn),在履歷中還有許多其他相同的東西。
羅戈津指出,許多共同的東西把二人聯(lián)系在一起,希望在近期雙方能就許多深空探測(cè)合作計(jì)劃達(dá)成一致。希望政治不會(huì)影響合作,一如既往地發(fā)展雙邊關(guān)系。
布萊登斯坦也表達(dá)了相同的看法,他指出,即使在冷戰(zhàn)最黑暗的時(shí)期,美國(guó)和蘇聯(lián)在和平開發(fā)太空領(lǐng)域的合作也沒有停止過,他高度肯定了1975年“聯(lián)盟”與“阿波羅”(Apollo)對(duì)接時(shí)來昂諾夫與斯塔福德首次“太空握手”的重要意義。今天沒有任何理由低估或詆毀兩國(guó)航天機(jī)構(gòu)近半個(gè)世紀(jì)建立起來的互信和理解。雙方下一個(gè)合作和發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是近月空間站的建設(shè)。布萊登斯坦認(rèn)為,近月空間站的建設(shè)離不開俄羅斯和其他國(guó)際伙伴的幫助。
月球軌道平臺(tái)“門戶”的建設(shè)應(yīng)該是雄心勃勃的美國(guó)太空復(fù)興計(jì)劃(American Space Renaissance)的關(guān)鍵點(diǎn)之一,早在2016年4月,布萊登斯坦作為美國(guó)國(guó)會(huì)議員就表達(dá)了自己的想法,他提議對(duì)NASA進(jìn)行深入改革,旨在“讓美國(guó)在太空探索方面發(fā)揮主導(dǎo)作用”。在其改革框架內(nèi),布萊登斯坦呼吁明確區(qū)分軍用和民用太空任務(wù)及職能,將“空間碎片”的觀測(cè)職能移交給NASA,并將空間機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)放在深空探索和研究上,包括載人深空飛行任務(wù)。
布萊登斯坦建議美國(guó)國(guó)會(huì)解決NASA面臨的主要問題,即由于國(guó)會(huì)和白宮的變化導(dǎo)致預(yù)算突然減少和計(jì)劃取消,NASA局長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)由選舉產(chǎn)生且不可替換,其任期限制在5年之內(nèi)。他的這些想法并沒有獲得國(guó)會(huì)支持,但卻引起了美國(guó)總統(tǒng)唐納德·特朗普的注意,在特朗普的建議下,國(guó)會(huì)于2017年9月任命布萊登斯坦為NASA新的掌門人。
布萊登斯坦于2018年4月就職,履新后他將實(shí)現(xiàn)月球軌道平臺(tái)“門戶”建設(shè)和重返月球計(jì)劃作為NASA的優(yōu)先級(jí)項(xiàng)目,調(diào)撥最大資源保障計(jì)劃的實(shí)施,包括利用其他計(jì)劃,如新的“寬場(chǎng)紅外巡天望遠(yuǎn)鏡”(WFIRST)的建設(shè)計(jì)劃和新的氣象衛(wèi)星計(jì)劃。
布萊登斯坦強(qiáng)調(diào),NASA與俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)已經(jīng)開展了卓有成效的合作,與國(guó)際伙伴一道建設(shè)了“國(guó)際空間站”,這是最大規(guī)模的航天任務(wù)之一,也是大型的聯(lián)合項(xiàng)目?,F(xiàn)在需要再向前邁“一小步”,從近地軌道向月球轉(zhuǎn)移。他感興趣的不僅僅是重回地球衛(wèi)星的表面,重復(fù)阿姆斯特朗和其他“阿波羅”計(jì)劃航天員的足跡,不僅僅讓新的國(guó)旗再次插在月球表面,現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)明白的是要建設(shè)真正意義的近月空間站和月球基地。
布萊登斯坦指出,現(xiàn)在NASA和俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán),以及商業(yè)和其他國(guó)際伙伴正在積極地商討近月空間站和月球基地的建設(shè)計(jì)劃,力爭(zhēng)建成自主的和能自我維護(hù)的基礎(chǔ)設(shè)施,使未來的居民能夠永久地在其中生活。
近月空間站概念圖
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,這些決定也是火星飛行任務(wù)的基礎(chǔ)和前提,NASA下一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃是,在未來的20~30年內(nèi)實(shí)現(xiàn)火星飛行并在其軌道上建設(shè)相同的空間站。
布萊登斯坦認(rèn)為,這些計(jì)劃能否實(shí)現(xiàn)主要取決于三樣?xùn)|西,一是發(fā)展可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭和飛船;二是“開放式”架構(gòu)月球軌道平臺(tái)“門戶”;三是開發(fā)新的發(fā)動(dòng)機(jī),這是實(shí)現(xiàn)載人月球任務(wù)的三大支柱,被稱為“三只月亮鯨魚”。
所謂重復(fù)使用的運(yùn)載火箭或單個(gè)級(jí),并非單純指現(xiàn)在存在的運(yùn)載火箭,地球和月球之間的整個(gè)鏈條應(yīng)該都是可重復(fù)使用的,從往返星際間運(yùn)送貨物的太空“拖船”開始,到負(fù)責(zé)將旅行者從月表運(yùn)到月球軌道的航天飛機(jī),每個(gè)航天器使用時(shí)間至少要15年。這些技術(shù)的使用會(huì)極大地縮短近月空間站的建設(shè)和使用時(shí)間,它們對(duì)于火星任務(wù)也將是極為重要的。布萊登斯坦為自己的觀點(diǎn)賦予了很多的希望,描繪出了未來航天發(fā)展獨(dú)特的路線。
月球著陸器概念圖
NASA局長(zhǎng)透露,NASA將以“開放資源”(Open Source)的原則建設(shè)第一個(gè)近月空間站,計(jì)劃在網(wǎng)絡(luò)上公布所有的圖紙、文件和報(bào)告,描述空間站所有系統(tǒng)的運(yùn)行,包括其氣閘艙、對(duì)接系統(tǒng)、電力和生命保障系統(tǒng),任何國(guó)家或公司都可以創(chuàng)建自己的模塊,利用這些開放數(shù)據(jù)并將它們整合到月球軌道平臺(tái)“門戶”中。
NASA月球野心的第三條“鯨魚”將是新一代的等離子和離子發(fā)動(dòng)機(jī),它們能夠產(chǎn)生大量的推力且不會(huì)釋放太多的氣體,以及能夠使用月球水作為燃料源和氧化劑的傳統(tǒng)化學(xué)動(dòng)力系統(tǒng)。
很久以來,人們認(rèn)為月球完全失去了水,但是通過印度“月船”(Chandrayaan)探測(cè)器和NASA的“月球勘察軌道器”(LRO)探測(cè)表明,在地球衛(wèi)星上存在巨大的冰儲(chǔ)備,這種冰不僅能夠?yàn)槲磥淼囊泼裉峁┧脱酰疫€將是不竭的火箭燃料儲(chǔ)備源。
布萊登斯坦再次強(qiáng)調(diào),這些計(jì)劃的實(shí)施離不開國(guó)際伙伴,其中包括來自俄羅斯的幫助,NASA單槍匹馬不可能完成這些任務(wù)。建設(shè)近月空間站是國(guó)際性的項(xiàng)目,NASA歡迎俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)的加入。在這方面,他不同意特德·克魯茲(布萊登斯坦親密的黨派同僚和前美國(guó)總統(tǒng)候選人)的觀點(diǎn),后者一貫主張發(fā)展“國(guó)家”太空項(xiàng)目,發(fā)揮美國(guó)的優(yōu)勢(shì)和主導(dǎo)作用,而不是一味地強(qiáng)調(diào)國(guó)際合作。