網(wǎng)上最近又有流傳施一公教授在一篇演講中表達(dá)的他對(duì)中國(guó)科技實(shí)力的看法：我們上天攬?jiān)?、下海捉鱉，高鐵網(wǎng)通達(dá)全國(guó)的成就，實(shí)際是經(jīng)濟(jì)實(shí)力決定的，不是科技實(shí)力決定的。當(dāng)他向一位瑞典知名教授說(shuō)到“我們國(guó)家登月已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，你們?cè)谀?？”，瑞典教授的回答是：“施教授，如果我們有你們中?guó)的經(jīng)濟(jì)體量，我們能把五百個(gè)人送到月球上并安全回來(lái)?！?/p>
近些年來(lái)，施一公教授在推動(dòng)中國(guó)科學(xué)界的變革方面做了很多有益的工作。然而，在月球探測(cè)的問(wèn)題上，他和這位瑞典教授對(duì)幾個(gè)基本事實(shí)的認(rèn)識(shí)可能存在著誤區(qū)：中國(guó)的探月工程目前正處在無(wú)人探測(cè)器繞、落、回的第二步，即無(wú)人探測(cè)器在月球著陸。雖然對(duì)載人登月的預(yù)先研究已經(jīng)開始，但何時(shí)將中國(guó)宇航員送上月球仍沒有確定的時(shí)間表。綜合國(guó)力、經(jīng)濟(jì)體量和科技實(shí)力都處于全球頂尖位置的美國(guó)，在上世紀(jì)堪稱奇跡的阿波羅登月計(jì)劃中，總共也只將12名宇航員送上了月球并安全返回。對(duì)于這個(gè)擁有371位諾貝爾獎(jiǎng)的國(guó)家來(lái)說(shuō)，阿波羅登月計(jì)劃被視為國(guó)家科技實(shí)力的象征之一，甚至有人認(rèn)為阿波羅計(jì)劃定義了屬于美國(guó)的二十世紀(jì)。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，布什政府曾雄心勃勃的提出重返月球的計(jì)劃，但幾經(jīng)起落后至今尚未實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于登月來(lái)說(shuō)，沒錢是萬(wàn)萬(wàn)不能的。在阿波羅計(jì)劃中，NASA截至1973年總共投入了254億美元。按照購(gòu)買力折算成2016年的幣值，則高達(dá)2060億美元。當(dāng)時(shí)，NASA的預(yù)算一度占到了聯(lián)邦總財(cái)政預(yù)算的4.5%左右，而阿波羅計(jì)劃幾乎花掉了NASA從國(guó)會(huì)要來(lái)的所有經(jīng)費(fèi)。而在美國(guó)2017財(cái)年預(yù)算中，NASA的支出占聯(lián)邦總預(yù)算的比例已經(jīng)下降到0.47%。充足的經(jīng)費(fèi)消除了科技人員的后顧之憂，使它們只需將精力投入在解決技術(shù)問(wèn)題上。
然而對(duì)于登月這種規(guī)模浩大的系統(tǒng)工程，錢卻不是萬(wàn)能的。
上世紀(jì)大部分時(shí)間中，人類的航天技術(shù)實(shí)際是在美國(guó)和蘇聯(lián)你追我趕的競(jìng)爭(zhēng)中向前發(fā)展的。在阿波羅計(jì)劃開展的同時(shí)，蘇聯(lián)試圖將宇航員送上月球。然而，蘇聯(lián)的登月計(jì)劃卻遭受了失敗。在美國(guó)和蘇聯(lián)的對(duì)比中，我們也許可以發(fā)現(xiàn)一些登月成功必需的要素。
首先，是國(guó)家意志的迅速統(tǒng)一和有效執(zhí)行。在蘇聯(lián)將人類第一位宇航員加加林送上太空后，以總統(tǒng)肯尼迪為首的美國(guó)決策層意識(shí)到自己在航天技術(shù)上已經(jīng)被蘇聯(lián)領(lǐng)先太多，如果不盡快追趕將錯(cuò)失重要的戰(zhàn)略機(jī)遇。他在國(guó)情咨文里指出：“我們必須在空間領(lǐng)域發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。作為一個(gè)新興的偉大事業(yè)，我們的許多成就將影響到我們?cè)诘厍蛏系奈磥?lái)。”實(shí)際上，在1957年蘇聯(lián)先于美國(guó)成功發(fā)射人造衛(wèi)星后，美國(guó)國(guó)內(nèi)一直處于是否將大量資源投入到航天技術(shù)發(fā)展上的爭(zhēng)論中。而再一次的落敗讓美國(guó)人像珍珠港遭襲后那樣迅速的結(jié)束了爭(zhēng)論，開始行動(dòng)。
從加加林進(jìn)入太空那天算起，3天后，肯尼迪在白宮著急有關(guān)部門負(fù)責(zé)人開會(huì)，商討對(duì)策。20天后，副總統(tǒng)約翰遜在一次內(nèi)部會(huì)議上協(xié)調(diào)民主、共和兩黨在登月問(wèn)題上達(dá)成一致。23天后，NASA和其他有關(guān)部門拿出了阿波羅計(jì)劃的初步設(shè)想。42天后，肯尼迪在國(guó)情咨文中提出了阿波羅計(jì)劃，并將送宇航員登上月球作為計(jì)劃唯一和最終的目標(biāo)，所有的前續(xù)工作都圍繞這一目標(biāo)開展。反觀蘇聯(lián)，由于領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)登月這種暫時(shí)沒有軍事價(jià)值的太空活動(dòng)的態(tài)度搖擺不定，在美國(guó)開展阿波羅計(jì)劃三年后才確定要進(jìn)行載人登月飛行。
蘇聯(lián)航天界的兩位領(lǐng)軍人物——科羅廖夫和格魯什科在登月的技術(shù)方案上存在的巨大的分歧，即便在最高領(lǐng)導(dǎo)人的調(diào)停下也無(wú)法合作。格魯什科領(lǐng)導(dǎo)下的航天設(shè)計(jì)局有著對(duì)登月成功至關(guān)重要的大型火箭設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，卻始終未參與到登月工程中來(lái)。而在美國(guó)，對(duì)于登月的具體實(shí)施方案，航天技術(shù)的祖師爺級(jí)人物馮·布勞恩提出了直接登月方案。而在之后的論證中，大部分研究人員和研究機(jī)構(gòu)都傾向于支持一位資淺工程師提出的月球軌道對(duì)接方案，認(rèn)為這種方案比馮·布勞恩的方案更加有效。雖然直接登月方案的否定將給馮·布勞恩個(gè)人和他執(zhí)掌的馬歇爾飛行中心造成損失，但他最終還是支持了月球軌道對(duì)接方案，并領(lǐng)導(dǎo)馬歇爾中心全力投入到阿波羅計(jì)劃中來(lái)，與蘇聯(lián)同行間的相互掣肘形成了鮮明對(duì)比。
其次，完成載人登月也需要完整而雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。完成登月任務(wù)，需要材料、冶金、機(jī)械、化工、電子信息、精密遙感測(cè)控等諸多技術(shù)學(xué)科的協(xié)作。如果只精于某一個(gè)學(xué)科而在其他領(lǐng)域落后太多，很難取得登月的成功。以蘇聯(lián)為例，最終扼殺蘇聯(lián)登月計(jì)劃的，是其N1火箭四次試射的全部失敗。對(duì)于這種大推力火箭，美國(guó)的土星-5號(hào)火箭采用的是研發(fā)大推力發(fā)動(dòng)機(jī)，以少量發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大推力的實(shí)現(xiàn)途徑。在第一級(jí)僅適用了5臺(tái)F-1液氧-煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了高達(dá)120噸的LEO軌道運(yùn)載能力，至今尚未有超越者。而蘇聯(lián)的N1火箭則在第一級(jí)并聯(lián)了多達(dá)30臺(tái)推力較小的NK-15發(fā)動(dòng)機(jī)。如此眾多發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，火箭被設(shè)計(jì)的異常復(fù)雜，可靠性嚴(yán)重降低。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障會(huì)迅速引發(fā)連鎖反應(yīng)，使得整個(gè)火箭系統(tǒng)崩潰。
實(shí)際上，具備大型火箭設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的格魯什科一開始就意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題，并希望使用當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)已有的大推力偏二甲肼-四氧化二氮發(fā)動(dòng)機(jī)。但科羅廖夫拒絕使用這些有毒的燃料，而蘇聯(lián)又沒有足夠的技術(shù)力量在短期內(nèi)研發(fā)大推力液氧-煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。蘇聯(lián)的信息產(chǎn)業(yè)無(wú)法為發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真設(shè)計(jì)提供足夠的計(jì)算資源，石化工業(yè)無(wú)法為火箭提煉出高品質(zhì)的煤油。在技術(shù)短板的制約下，不得不霸王硬上弓式的采取了不合理的方案?？梢哉f(shuō)，正是美國(guó)已有的科技實(shí)力，才使登月成為可能。
此外，美國(guó)在全球的影響力和軍事存在也為阿波羅計(jì)劃的開展提供了保障。阿波羅飛船選擇了遠(yuǎn)離美國(guó)本土的太平洋中部作為著陸場(chǎng)，采取海上著陸的方式返回。這樣做是為了避開大西洋可能出現(xiàn)的惡劣天氣和較大的風(fēng)浪對(duì)飛船返回的影響。打撈飛船的任務(wù)是由美國(guó)海軍的海空力量完成的。如果美國(guó)沒有一支藍(lán)水海軍，阿波羅飛船的回收可能還會(huì)遇到障礙。在阿波羅飛船的飛行過(guò)程中，美國(guó)的“深空網(wǎng)絡(luò)”測(cè)控網(wǎng)持續(xù)不斷為飛船的通信和測(cè)控提供服務(wù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由澳大利亞、西班牙和美國(guó)本土的三個(gè)站點(diǎn)組成。如果沒有美國(guó)在全球的影響力，這類站點(diǎn)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行就難免受到政治因素干擾。
在美國(guó)，那些和航天技術(shù)沒有直接關(guān)聯(lián)的學(xué)科與研究領(lǐng)域，也間接的從阿波羅計(jì)劃中獲益。短時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生明顯經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)研究，如生物、物理、天文、地球科學(xué)等，經(jīng)費(fèi)基本都要依賴政府投入。由于阿波羅計(jì)劃讓決策者看到了科技發(fā)展帶來(lái)的巨大政治收益和在國(guó)家安全中的中的地位，美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)基礎(chǔ)研究的投入在阿波羅計(jì)劃開展的同時(shí)增加了6倍多。阿波羅飛船飛控計(jì)算機(jī)對(duì)電路小型化的要求，集成電路技術(shù)在阿波羅計(jì)劃大量訂貨的刺激下開始了蓬勃的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1963年，阿波羅計(jì)劃的訂貨占到了全美集成電路出貨量的60%，為后來(lái)美國(guó)在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先打下了基礎(chǔ)。
總結(jié)一下，除了錢外，登月需要國(guó)家意志的迅速統(tǒng)一和有效執(zhí)行，需要國(guó)家具備雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)和儲(chǔ)備，需要國(guó)家的全球影響力，而這些就是一個(gè)國(guó)家硬實(shí)力和軟實(shí)力的集中體現(xiàn)。那位瑞典教授也許還會(huì)假設(shè)，如果瑞典擁有中國(guó)在以上方面的實(shí)力，可以送更多人上月球云云。但這個(gè)世界不相信如果，只相信現(xiàn)實(shí)。歐洲的航天活動(dòng)是在多國(guó)共同參與的歐洲空間局（ESA）組織下進(jìn)行的，瑞典也是ESA成員國(guó)之一。ESA成員國(guó)GDP之和已經(jīng)和中國(guó)可比，又大都是老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)，但至今太空中也沒有ESA的載人飛船出現(xiàn)。歐洲宇航員要想上天，只能搭乘俄羅斯或美國(guó)（航天飛機(jī)未退役時(shí)）的載具。
在當(dāng)今世界，“先到達(dá)、先占有；先開發(fā)、先利用；先登月、先得益”仍為不爭(zhēng)的事實(shí)。今日的太空正如15-16世紀(jì)大航海、大發(fā)現(xiàn)時(shí)代的海洋，而月球是最容易開發(fā)利用的處女地。中國(guó)人越早登上月球，就能在百年的時(shí)間尺度上為我們的后代爭(zhēng)取越多的發(fā)展空間。當(dāng)我們面對(duì)廣袤無(wú)垠的海洋固步自封，錯(cuò)失大航海時(shí)代后，得到的是近代被侵略和掠奪的屈辱。面對(duì)另一個(gè)戰(zhàn)略機(jī)遇期，我們不能讓這樣的悲劇重演。
（作者為中科院國(guó)家空間科學(xué)中心博士生）
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