記者 | 肖恩
當(dāng)連續(xù)創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克在2002年成立SpaceX公司,并提出火星移民目標(biāo)時,更多人抱著看熱鬧的心態(tài),視他為一個“有理想的瘋子”。但人類的太空探索史,本就是一部挑戰(zhàn)不可能的大片。
SpaceX載人“龍”飛船與國際空間站對接,完成了首次由商業(yè)載人飛行器承擔(dān)的運輸任務(wù)。人類對未知宇宙的探索又向前跨出了一步。
千百年前,當(dāng)古人仰望星空,那片靜謐又神秘的藍(lán)激發(fā)起了對太空的好奇心。屈原就曾撰詩“問天”:“日月安屬?列星安陳?”
在漫長的歷史長河中,人類不斷仰望與埋首鉆研,積累了充分的理論知識財富。直到美蘇冷戰(zhàn)時期,這份好奇在緊繃的國際環(huán)境下演變成勝負(fù)欲,加上二戰(zhàn)時期大量德國火箭技術(shù)人員被俘,太空競賽拉開帷幕。
1957年,蘇聯(lián)發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星“斯普蒂尼克1號”(Sputnik 1),正式拉開人類太空競賽的序幕。美國迅速跟上,四個月后就發(fā)射了人造衛(wèi)星“探險者1號”。
僅僅送衛(wèi)星上天遠(yuǎn)不能滿足人類對太空的探索野心。1961年4月12日,蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐“東方1號”繞地球一周,完成了人類第一次太空飛行。8年后,美國宇航員阿姆斯特朗則乘坐“阿波羅1號”,在月球上邁出了“個人的一小步,人類的一大步”。
美蘇你追我趕的同時,其他國家也開始發(fā)力,法國、日本相繼成功發(fā)射本國第一顆人造衛(wèi)星。1956年,錢學(xué)森提出《建立中國國防航天工業(yè)意見》,成為中國航空業(yè)的起點。同年4月,中國航空工業(yè)委員會成立。隨后中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號于1970年4月成功發(fā)射,中國成為世界上第五個獨立研制并發(fā)射衛(wèi)星的國家。
探索充滿未知的太空,始終是各國角力的舞臺。
跳板:月亮
截至2018年,共有72個國家和地區(qū)設(shè)立了航天機(jī)構(gòu),其中14個具備發(fā)射能力,美國、俄羅斯、中國、歐洲空間局、日本和印度是僅有的6個掌握低溫火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)的國家,這是目前最廣泛采用的技術(shù)。在太空領(lǐng)域活躍的國家包括歐洲空間局成員國英國、德國和盧森堡,以及加拿大。
根據(jù)美國憂思科學(xué)家協(xié)會(union of concerned scientists)的數(shù)據(jù),截至2020年4月1日,世界在軌的衛(wèi)星共有2666顆,其中擁有衛(wèi)星數(shù)量最多的是美國(1327顆),其次是中國(363顆)和俄羅斯(169顆)。
載人航天是目前航天領(lǐng)域最難的任務(wù)之一,成功完成的只有美國、蘇聯(lián)和中國,而歐洲空間局、日本、印度、伊朗和馬來西亞也都在積極推進(jìn)載人航天工程。
在好奇心的驅(qū)使下,人類更渴望腳踏實地的探索。但在唯一實現(xiàn)了載人登月的阿波羅計劃后,至今無人再踏上月球。
1989年,時任美國總統(tǒng)布什提出一項在當(dāng)時看來極為大膽的計劃:在月球上建立基地,并在2019年將美國人送上火星。小布什在2004年也提出“太空探索構(gòu)想”,再次提出重返月球。雖然父子倆的愿景均為實現(xiàn),但美國從未放棄征服太空的夢想。
美國航天局(NASA)去年7月提出了新的“阿耳忒彌斯”(Artemis)登月計劃,在月球上建立基地,實現(xiàn)多次往返,為在本世紀(jì)30年代奔向火星做準(zhǔn)備。
俄羅斯聯(lián)邦上月初發(fā)布消息稱,計劃在2025年前將3款探測器送上月球。
在這一輪的太空競賽中,中國后來居上,“嫦娥”工程四戰(zhàn)四捷。“嫦娥4號”是人類第一次揭開月背的神秘面紗,截至5月17日已經(jīng)登陸整整500天,“嫦娥5號”也擬于今年晚些時候發(fā)射,將月球物質(zhì)樣本帶回地球。
太空探索需要人力和財力支持,一些國家走上了合作的道路,最突出的就是作為太空探索“門戶”的國際空間站。由美國出資、俄羅斯制造的國際空間站從1998年開始建設(shè),是人類歷史上第九個載人的空間站,目前由美國、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲空間局成員國等聯(lián)合參與。
世界上第一個軌道空間站是前蘇聯(lián)1986年發(fā)射的“和平號”,后于2001年結(jié)束使命,落入南太平洋。
已有來自多國的宇航員登上國際空間站執(zhí)行任務(wù),包括7名太空游客。按目前計劃,國際空間站將運行到2024年,但俄美正在探討延期到2028年的可能性。
中國空間站“天宮”的建造任務(wù)也于5月初正式開啟,已完成第一次飛行任務(wù),按規(guī)劃將在2022年前后建成。
目標(biāo):火星
登月只是太空探索的跳板,各國的實際目標(biāo)是具備人類生存條件的地球鄰居:火星。
已故的英國物理學(xué)家霍金曾提出,鑒于有限的資源和不斷膨脹的人口,地球毀滅是遲早的事。他預(yù)測,2050年,人類將實現(xiàn)火星移民。
美國航天局(NASA)于2015年10月發(fā)布了在火星上建立永久聚居地的計劃書,列出了建立“外太空居住設(shè)施”的詳細(xì)計劃,以此作為向火星移民的跳板。計劃提出,到2030年人類將在完全獨立于地球的火星聚居地工作和生活。
次年,馬斯克在國際宇航大會上做了題目為“把人類變成星際公民”的演講,全面詳細(xì)地介紹了SpaceX飛往火星的火箭計劃。
火星公轉(zhuǎn)周期約為687天,接近2個地球的回歸年,也就是說,平均間隔約26個月,火星才會再一次接近地球。這意味著每兩年才能發(fā)射一次火星探測器,即航天工程上所說的“發(fā)射窗口”。
目前已知的發(fā)射項目包括NASA的“火星2020”火星車、歐空局的“羅薩琳·富蘭克林”號火星車、阿聯(lián)酋的“希望”號軌道探測器。其中“羅薩琳·富蘭克林”號因為自身技術(shù)問題和疫情錯失了今年的窗口期,而NASA和阿聯(lián)酋的探測器原定于下月發(fā)射。
阿聯(lián)酋還推出“火星2117”計劃,于2117年在火星上建立一座宜居城市,已經(jīng)與法國和英國達(dá)成合作。
中國也在今年4月公布了“天問系列”行星探測任務(wù),首次火星探測任務(wù)命名為“天問一號”,預(yù)計于2020年前后實施。
商業(yè)的力量
太空探索已不再只是國家間的角逐。當(dāng)SpaceX完成史上首次由私人企業(yè)完成的載人航天任務(wù),或?qū)⑹苟砹_斯每年損失2億美元。在美國“亞特蘭蒂斯號”航天飛機(jī)退役后的9年里,美國一直使用俄羅斯的飛船運送宇航員往返空間站,單次票價高達(dá)8600萬美元。
商業(yè)太空產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了新時代。在這場被稱為“億萬富翁的太空競賽”中,主要參賽者包括馬斯克、亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯和英國維珍集團(tuán)創(chuàng)始人布蘭森。
1984年美國頒布《商業(yè)太空發(fā)射法案》,允許 NASA向民營企業(yè)支付報酬,獲取太空運載服務(wù),為美國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打開了一道門。2015 年,奧巴馬簽署《美國商業(yè)太空發(fā)射競爭法案》,取消了民營企業(yè)在太空探索方面的諸多限制,并允許進(jìn)行私人太空采礦,讓太空競賽有了更大的加速度。
載人“龍”飛船成功與國際空間站對接,使馬斯克的SpaceX成為該領(lǐng)域的遙遙領(lǐng)先者。自2012年以來,該公司就一直承擔(dān)向國際空間站運送物資的任務(wù)。如今SpaceX手握26億美元的NASA大合同,將執(zhí)行6次載人飛行任務(wù)。
貝索斯的藍(lán)色起源(Blue Origin)則把目標(biāo)定在了更具效率的月球登陸。2018年藍(lán)色起源與另外兩家公司共同獲了一份總價值23億美元的空軍合同,為美國國家安全任務(wù)開發(fā)火箭發(fā)射系統(tǒng)。新聞網(wǎng)站“太空”(Space.com)報道稱,該公司的“新格倫”火箭(New Shepard)已經(jīng)完成了多次無人試飛,預(yù)計首次載人飛行任務(wù)也將在近期進(jìn)行。
NASA宣布的三個月球登陸器承包商研發(fā)名單中,SpaceX和藍(lán)色起源均在列,接下來NASA將對三份計劃書的成功率和風(fēng)險進(jìn)行研判,勝者將承擔(dān)2024年的載人登月行動。
布蘭森的維珍銀河公司(Virgin Galactic)則旨在為客戶提供太空旅行,原計劃于2020年上半年開始首次商業(yè)載人飛行,布蘭森將會是首批乘客之一。但在上月底,維珍銀河的火箭試飛失敗,疫情導(dǎo)致也使維珍集團(tuán)面臨資金鏈斷裂的危機(jī)。
另外一個在商業(yè)航天業(yè)有一席之地的是波音公司。它在2016年時就放言稱:“第一個登上火星的地球人,肯定是坐波音造的火箭上去的?!?/p>
與SpaceX一樣,波音公司也與NASA的“商業(yè)船隊計劃”簽訂了合同,以執(zhí)行往返于地面和國際空間站的六次載人飛行任務(wù),使用的是波音公司研發(fā)的“CST-100星際航線”飛船(CST-100 Starliner)。該飛船在去年12月完成了首次無人飛行,但因為計時設(shè)備出現(xiàn)偏差,未能順利與國際空間站對接。
波音公司計劃在今年內(nèi)再次進(jìn)行無人飛行試驗,若成功將在短期內(nèi)展開載人航天項目,但具體日期未確定。
你追我趕,才能克服一個個難題。移民火星,也不會是人類探尋未知的終極目標(biāo)。