互动科普

空间时代止步不前了吗？

业已证明火箭科学的难度比科学家预想的大。

Mark Alpert

两架废弃的空间飞行器窝在美国加州的莫哈维沙漠中。它们可不是坠毁的飞碟(UFO)，而是当初满怀希望的人类工程师所建造，而今遗留的残骸。其中，一架窝在加州爱德华空军基地的仓库里，这是已经部分组装好的太空船原型机X-33，由美国航空航天局(NASA)和洛克希德·马丁公司设计；另一架窝在莫哈维机场一幢建筑物中，与前者相距约32公里，是已经关门的旋转火箭公司建造的6层楼高的试验飞行器Roton。就在几年前，人们还在欢呼这些可重复使用的新一代运载工具的革命先锋，可眼下它们已成为美梦破灭后的伤感回忆。

这是一个用廉价而可靠的方法把人和有效载荷送人空间轨道的美梦。航天飞机离这一目标太远——每次飞行要花5亿美元之巨。航天飞机的发射需要两级助推火箭，而X-33工程旨在制造一种只用一级火箭便可进入轨道的廉价、高效且完全可重复使用的飞行器。但是这一飞行器必须携带高出其自身重量10倍之多的燃料，事实证明，实现这一目标所需的技术(如用轻质合成材料制造燃料箱)比预想的更为棘手。搞了5年之后，NASA终于于2001年取消了这项研制计划。此时，NASA已向这个项目投了9．12亿美元，洛克希德·马丁公司也投了3．57亿美元。几个月后，美国空军放弃了完成X一33组装的机会，但同意将它的部件保管起来，以免变成一堆破铜烂铁。

私营空间项目的命运也好不到哪里去。上世纪90年代后期，五六家小公司试图通过建造自己的可重复使用火箭从卫星发射市场分得一杯羹。其中胃口最大的方案，可能要数旋转火箭公司的Roton飞行器了。Roton采用单级结构，其外形看起来像一个巨大的交通指挥亭，头上顶着直升飞机的旋翼。Roton的底部有一台旋转发动机，大概是为了使该飞行器上升并进入轨道，而旋翼的作用则是控制其降落。其他一些公司——如Kistler航天公司以及Kelly空间技术公司——制定了一些开发廉价两级火箭的计划。然而，到90年代末，投资者意识到卫星发射业务的需求量增长远不如原先预料的那样大，就不再往这些项目投钱了。

现在，NASA又将重起炉灶。它搞了个“空间发射计划”(SLI)，计划耗资48亿美元，在2006年前开发取代现有航天飞机的一系列新技术。NASA已经把总金额将近9亿美元的若干合同包给了22家公司和大学，这些合同工程很大一部分的重点是开发火箭发动机与火箭机体。目前，NASA正在审查飞行器的各种初步设计方案，提交方案的有，洛克希德·马丁公司、波音公司以及诺思罗普·格鲁曼公司和轨道科学公司的联合研究团队。

NASA对开发X-33的经历刻骨铭心，因此已把单级飞行器的梦想推迟到比较远的将来了(2025年左右)。紧接航天飞机的下一代飞行器极有可能配备一台或多台液体燃料助推器，它将在与顶级分离后飞回或通过滑翔返回发射地点。由于液体燃料火箭可以通过调节燃料流量来加减推力，与航天飞机的固体燃料助推器相比，其安全性天生就更胜一筹。有意思的是，已有几个设计方案要求建造三级飞行器，即，用两台大的可飞回助推器将相对较小的载人飞行器送入空间轨道。缩小顶级的尺寸将使发射系统更加灵活，除用于载人飞行外，还可用于非载人航天任务乃至洲际军事打击等。

空间领域某些实力较弱的业者对NASA的SLI计划嗤之以鼻，嘲笑说这项耗资48亿美元的计划最终将一架飞行器也造不出；NASA到2006年才只是选定设计方案，然后还要再花6年时间用来造飞行器。Kelly空间技术公司的总载Michael J．Gallo问道：“如果不能产生可应用的系统，技术研究还有何用?”去年，NASA曾拒绝Kelly公司的建议，Kelly建议拔出SLI计划的部分经费，用于开发一种由波音747飞机拖至6000米高空然后水平发射的两级飞行器。Gallo说，“我们提出了一项眼下就可以实施的方案，但NASA却只想在它的技术沙堆里玩。”

新项目，老面孔

长期以来，NASA一直委托国防承包商设计和建造各种空间飞行器。在空间发射计划迄今包出去的总额8．86亿美元的工程中，五大航天公司占了三分之二以上。

公司名      合同金额(百万美元)

波音        143.7

洛基戴因(波音的一家子公司)    128．4

普拉特一惠特尼(联合技术公司的一家子公司)  125．8

诺思罗普·格鲁曼   110．1

洛克希德·马丁   94．3

【李昱旻／译 曾少立／校】