-
陈蓝:中国载人航天的未来是飞向火星还是耕耘地月空间?
关键字: Space X 火箭回收Space X 火箭报价Space X 火星中国天宫二号Space X 太空旅游SpaceX埃隆马斯克中国道路
回头再来看看天宫二号和中国载人航天计划。和五年前天宫一号发射,并相继和三艘飞船进行交汇对接相比,天宫二号任务似乎已经没有那么激动人心了。然而,天宫二号对中国航天的重要性一点也亚于其前身。事实上,它不仅仅是一个“实验室”,它是通向未来空间站、承上启下的关键一步。
中国体制的一个优势是,重大计划通常很有前瞻性,实施过程有良好的稳定性和延续性,执行能力也非常强大。中国的载人航天计划和探月工程就是典型例子。从载人航天921工程开始,所制定的“载人飞船——载人航天关键技术(舱外活动、交会对接、空间实验室)——空间站”三步走计划已经接近完成第二步。在将近四分之一个世纪的时间中,不仅大目标从未变化,实施路径也没有重大调整。基本上,25年前预想的蓝图都一步步地变为了现实。这在世界航天史上很少有先例。国际空间站应该算是最成功、执行时间最长的项目了,但和当初的设计相比,也已经大大缩水了。我们看到的更多的,是一堆PPT和地面上的模型,比如小布什重返月球的星座计划。
天宫二号
天宫二号虽然有个实验室的称号,也的确实施了一系列亮眼的实验,但归根结底实验不是它最主要的目的。它的主要使命是为未来空间站验证一系列关键技术,包括航天员中期驻留、太空货船对接和补给、推进剂在轨补加、柔性太阳电池阵、空间机械臂等。当然,对美、俄这两个老牌航天大国来说,这些都不算什么,有的东西他们几十年前就玩过了。但中国并非是在做简单重复。由于装备了最新的数字化电子设备,神舟飞船的整体水平可以说已经超越了俄罗斯的联盟号。天宫二号虽然吨位不大,但技术起点不低。除了先进的电子设备,它还使用了不少国际空间站相同的技术,例如用来控制姿态的CMG(控制力矩陀螺)。天舟货运飞船的载荷能力则超过进步号、美国私企的龙和天鹅座飞船,和欧洲和日本的货运飞船相当。而它的在轨推进剂补加能力到目前为止也只有俄罗斯具备(欧洲采用俄罗斯标准)。
未来六年中,中国将完成自己的模块化大型空间站。它的规模虽然小于国际空间站,和前苏联和平号相当,但在技术上将达到一个新的水平,其中不乏中国独有的创新。中国空间站将围绕核心舱搭建,这一点类似和平号,但它却配备了桁架式空间站(国际空间站)才有的大型柔性太阳电池阵,使得它看上去像是和平号和国际空间站的混合体,而建造成本却比桁架式空间站低很多。中国空间站上计划采用的电推系统和配套的共轨光学舱(太空望远镜),则都是世界首创。可以说,中国空间站是充分吸收以往空间站优点,通过再创新设计建造的、很好地平衡了先进性、经济性和实用性的新一代空间站。
美国知名航天评论家詹姆斯·奥伯格(James Oberg)认为,中国在利用以往自己和他人技术经验上是各国做的最好的。必须说,这是一个非常客观的评论。
中国已经制定了空间站之后的载人航天远景规划,那就是载人登月和月球基地。在顺利完成载人航天三步走和探月三步走(绕、落、回)计划之后,将载人和探月两个计划合二为一是逻辑上合乎情理的一步。按照“动力先行”的一贯思路,中国已经开始研发500吨级液氧煤油发动机和200吨级氢氧发动机,然后是近地轨道能力百吨级的长征九号火箭。最终将在2030年代实现载人登月。
从目前公布的计划看,中国并无长远意图进行载人登火。中国将长期发展空间站,同时进军月球。中国载人航天的活动空间将从近地轨道一直延伸到月球(这个范围可以称为地月空间)。中国航天规划一贯着眼长远,并具有强大的执行力。因此,可以相信,只要中国经济保持稳步增长,中国空间站将取代国际空间站的地位,中国将成为未来近地轨道载人航天的主导者,载人登月也一定会成为现实。
可持续的未来
行文至此,火星或地月空间更该去哪里的问题仍然还没有解答。在找到答案之前,让我们先思考一个简单的问题:为什么飞机上天半个世纪后,已经有成千上万人每天进行航空旅行,而载人飞船上天差不多长的时间后,整个人类还是只有几百个人才上过太空?
这个问题其实不难回答,那就是载人航天耗资巨大,但需求有限,更无直接回报,导致了它只能依靠政府投入,无法自我发展和持续,结果必然是缓慢的发展。人们曾经设想过载人航天各种各样的应用和需求,例如科学研究、军事应用(苏美都规划过军事空间站,甚至还有太空战斗机和轨道轰炸机的设想)、太空工厂、太空旅游等等。但今天在太空中,几乎所有的宇航员——除了少数几位太空游客外——来到太空都是为了进行科学实验,或仅仅出于探索目的。到目前为止,还没有出现过一次应用性质的载人航天任务 - 无论是民用还是军用目的。原因很简单,那就是人能在太空完成的工作,几乎都能由无人航天器或机器人来完成,而且更便宜、更高效、更安全、质量也更高。其实,随着机器人和人工智能技术的发展,科学实验也都可以无人执行——除非人体本身就是实验品。
其实有一个结论已经呼之欲出,那就是,只有以人在太空的存在为前提的需求,才是载人航天真正的需求,比如,人体科学实验、太空旅游、太空移民。以长远的眼光来看,载人航天的未来应该基于这样的内在需求。但这还不够,只有形成可自我发展的规模化太空经济,才能支持载人航天长期的可持续发展。太空科学研究不具备这个条件,太空旅游则有理由成为未来支持载人航天的主要动力,而太空移民则是载人航天的终极目的。
电影《火星救援》截图
马斯克的火星殖民方向无疑是正确的,这也是人类文明发展到一定程度之后的必然产物。但目前时机是否已经成熟?我们前面已经做过分析,火星殖民的巨大风险和高昂的时间成本,可能使它无法吸引到足够多的乘客。这样就无法大幅降低成本,实现自我滚动和发展。它很可能会演变成只有有限志愿者参与的昂贵的冒险,最后被迫终止。
在可预期的未来,人类必将大规模进入太空,而从近地轨道到月球的地月空间会比火星更有可能成为人类的主要活动范围。太空旅游由于其可持续性,将是最有可能启动这个进程的规模化应用。作为航天大国的中国不能、也应该不会缺席这个进程。
中国目前还没有将太空旅游作为载人航天主要目标。但随着技术成熟度的提高,开发太空旅游是水到渠成的事。相比火星殖民,地月空间的太空旅游具有更大的市场、更小的技术难度和风险、以及更低的成本。如果马斯克的计算没错,他的巨无霸火箭和飞船如果用于低轨太空旅游,最终船票价格将大大低于20万美元,即低于目前亚轨道太空旅游的价格。这将是一个真正有可能爆发的市场。未来二三十年中,如果中国继续沿着目前的方向走下去,很有希望在地月空间中取得优势。利用这个优势,可以在太空旅游市场中取得较大份额。和马斯克不同的是,中国航天用的是纳税人的钱,载人火星登陆的昂贵成本和巨大风险远超登月,是不可承受之重。因此,中国航天脚踏实地地在地月空间稳步发展是完全正确的。这就是本文对标题中提出的问题给出的答案。
当然,要实现这个战略目标中国目前尚缺乏一个关键能力,就是廉价的天地运输系统。这是未来谁都绕不过去的一个坎。可以说,它比空间站、登月和火星计划都重要得多。马斯克已经先行一步,中国应该急起直追。与其进行耗资巨大的火星计划,还不如集中资金研发可复用的运载工具。令人欣慰的是,最近的报道已经越来越多地表明,中国已经在进行自己的可复用运载器的研制,并已取得了可喜的突破。
NASA的载人航天,在航天飞机和国际空间站之后曾经迷失了方向。克林顿时代的X-33单级入轨航天飞机、小布什的重返月球计划都已经无疾而终。奥巴马的火星计划是否能坚持到底,还得看新总统特朗普的喜好和美国的经济状况。接下来真正的看点也许就是中国和马斯克。中国空间站的建成将是一个里程碑,将为未来载人登月和地月空间的大规模开发奠定基础。马斯克的火星殖民计划风险巨大,但他花的是自己口袋里的钱和乘客的船票钱,的确可以任性地赌一把。一旦赌赢,将有非凡历史意义。
天宫二号第一阶段任务的圆满完成,是一个好兆头。愿中国航天人能坚持自己的道路,实现既定的目标。也祝马斯克好运!
本文系观察者网独家稿件,文章内容纯属作者个人观点,不代表平台观点,未经授权,不得转载,否则将追究法律责任。关注观察者网微信guanchacn,每日阅读趣味文章。
- 原标题:中国载人航天的未来:飞向火星还是耕耘地月空间? 本文仅代表作者个人观点。
- 请支持独立网站,转发请注明本文链接:
- 责任编辑:李泠
-
印巴的“火”停了,但水呢? 评论 62“听加州的,否则美国最大经济体地位不保” 评论 79停火第一夜,印巴互相指责 评论 187王毅分别同印巴双方通话 评论 226印巴停火,特朗普邀功 评论 597最新闻 Hot
-
“特朗普夜不能寐,搞定全球问题比想象难得多”
-
靠岸中国货船数“归零”,美西港口官员惊到了
-
“出轨女下属”,英国海军一把手被免职
-
“听加州的,否则美国最大经济体地位不保”
-
流浪53年后,苏联金星探测器坠落地球
-
伊朗官员:美国不真诚,一开始就设陷阱
-
停火第一夜,印巴互相指责
-
为什么选出美国籍教皇?梵蒂冈消息人士:还不是因为特朗普
-
普京提议:15日,俄乌直接谈
-
王毅分别同印巴双方通话
-
印度称“不想升级”,巴方想“就此打住”
-
英法德波领导人访问基辅,将与泽连斯基共同讨论停火问题
-
印军否认S-400防空系统被摧毁
-
印度前高官:劝巴基斯坦,中国的话好使
-
空中爆炸!巴军通报7日空战细节,含击落“阵风”录音
-
要松口了?印官员称将“适时”公开
-