西方私營發(fā)射超中國航天？NASA提供技術(shù)支持

12月初，中國長征系列運(yùn)載火箭即將迎來第200次發(fā)射，此前被外界視為中國航天主要挑戰(zhàn)者的西方私營航天發(fā)射企業(yè)卻接連遭遇挫折。隨著美國軌道科學(xué)公司的“天鵝座”飛船和英國維珍銀河公司的“宇宙飛船二號(hào)”飛船遭遇發(fā)射慘敗，一時(shí)間輿論對(duì)商業(yè)發(fā)射這種新模式提出各種質(zhì)疑。中國航天界究竟是如何看待商業(yè)發(fā)射這個(gè)“挑戰(zhàn)者”的挫折呢？《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者日前就此采訪了多名中國航天權(quán)威人士。

商業(yè)發(fā)射的路到底能否走通？

對(duì)美英太空船發(fā)射失敗，原國家航天局局長欒恩杰表示，這是人類航天的嚴(yán)重?fù)p失，作為同行他深表慰問。但這兩次事故也證明，航天是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，私營航天企業(yè)需要積累經(jīng)驗(yàn)，在系統(tǒng)的可靠性問題上還要加強(qiáng)。

欒恩杰介紹說，“商業(yè)發(fā)射”是奧巴馬政府時(shí)期提出的新概念，他把航天發(fā)展的下一步方向指向深空，提出2030年登陸火星的計(jì)劃。為此美國航空航天局(NASA)需要集中全部力量才能完成這樣的宏偉目標(biāo)及其他深空探測(cè)項(xiàng)目，只能把近地軌道的空間活動(dòng)交給私營企業(yè)。因此其主要表現(xiàn)為由國家負(fù)責(zé)科技開發(fā)，然后把成熟技術(shù)交給私營企業(yè)，用商業(yè)運(yùn)營機(jī)制去執(zhí)行。

這兩次事故的原因讓各國火箭發(fā)射工程師尤其關(guān)注。長征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭總指揮岑拯分析說，“天鵝座”起飛后6秒出事，可能是動(dòng)力系統(tǒng)存在問題。雖然它選用俄羅斯的成熟發(fā)動(dòng)機(jī)，但可能某些技術(shù)沒能完全研究透。不過岑拯認(rèn)為，商業(yè)發(fā)射失利可能會(huì)引起反思，但在搞清楚原因后，還會(huì)繼續(xù)推進(jìn)，不會(huì)停止。探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)器副總設(shè)計(jì)師彭兢也認(rèn)為，現(xiàn)在還處于商業(yè)發(fā)射的早期發(fā)展階段，冷戰(zhàn)時(shí)期美蘇早先研制的月球探測(cè)器也頻遭失敗，所謂的經(jīng)驗(yàn)積累只能在冷冰冰的失敗中獲得，因此現(xiàn)在私營航天企業(yè)發(fā)射事故率高相對(duì)也屬于正常。

商業(yè)發(fā)射的得與失

短短幾年內(nèi)，美國軌道科學(xué)公司和太空探索技術(shù)公司(SpaceX)迅速研制出自己的飛船，并都成功完成對(duì)空間站運(yùn)送物資的任務(wù)。美國《航空周刊》宣稱，美國私營企業(yè)推行的商業(yè)發(fā)射模式，打敗了中國憑借舉國體制獲得的航天發(fā)射市場(chǎng)上的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。相比日本、印度等國在航天領(lǐng)域的奮力掙扎，私營航天企業(yè)發(fā)展之快更是令人咋舌。欒恩杰解釋說，雖然號(hào)稱是商業(yè)發(fā)射，但這些私營航天企業(yè)并非白手起家，NASA向它們提供了數(shù)十年來積累的技術(shù)成果，否則光是重新打造一整套火箭研制和發(fā)射系統(tǒng)，都是這些企業(yè)不可能完成的任務(wù)。而且它們的大部分零件都采用全球貨架式采購模式，直接從市場(chǎng)上購買成熟產(chǎn)品，也縮短了研制周期。

然而最近的事故證明，這種高速發(fā)展也帶來一系列問題。欒恩杰總結(jié)說，首先是市場(chǎng)采購模式和吃透技術(shù)的關(guān)系如何處理。“航天需要的設(shè)備可以買，但不是所有部件都可以買，有很多特殊的要求，需要吃透技術(shù)才能知道其中的區(qū)別，而這正是私營航天企業(yè)所欠缺的”。 同時(shí)由于各國對(duì)航天技術(shù)有非常嚴(yán)格的管控，相互保密，因此目前國際上沒有類似航空領(lǐng)域的資質(zhì)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這也讓市場(chǎng)上采購的產(chǎn)品如何保證可靠性成為問題。

其次，研制的成熟和正式運(yùn)營是兩件事。沒把技術(shù)吃透、沒把研制搞成熟，運(yùn)營早晚要失敗。因?yàn)楹教旎顒?dòng)的可靠性、安全保證包含著經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的積累，沒有這些積累，可靠性和安全性的水平難以提高。彭兢認(rèn)為，中國在這方面的經(jīng)驗(yàn)值得推廣：發(fā)射嫦娥一號(hào)探月器時(shí)，中國推力最大的運(yùn)載火箭是當(dāng)時(shí)剛研制的長征三號(hào)乙，但考慮到它的發(fā)射經(jīng)驗(yàn)不夠，因此最終選擇更成熟的長征三號(hào)甲執(zhí)行這項(xiàng)重大發(fā)射任務(wù)。直到7年后，才用長征三號(hào)乙發(fā)射嫦娥三號(hào)。

此外，航天領(lǐng)域的降低成本和增加可靠性是相互矛盾的。如果控制不好，降低成本很可能是犧牲可靠性為代價(jià)。例如美國航天飛機(jī)每次起飛都需要更換防熱瓦。當(dāng)年正是出于降低成本的考慮，NASA決定只更換20%的防熱瓦，結(jié)果正是因?yàn)榉罒嵬邔?dǎo)致“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)的失事。岑拯透露，SpaceX公司的運(yùn)載火箭使用單點(diǎn)單線結(jié)構(gòu)，而中國火箭采用冗余設(shè)計(jì)的雙點(diǎn)雙線，可靠性較高，但成本也相應(yīng)上升。因此不能簡單地說國外商業(yè)航天發(fā)射便宜，就覺得我們也能降低成本。

遠(yuǎn)未到發(fā)展商業(yè)太空游階段

接受采訪的三名中國航天專家一致認(rèn)為，不能因?yàn)樵庥龃煺郏蛷氐追裾J(rèn)商業(yè)發(fā)射模式。欒恩杰表示，現(xiàn)在空天活動(dòng)已在向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，各種衛(wèi)星改變著現(xiàn)代人的生活，對(duì)航天發(fā)射活動(dòng)的需求越來越多。如此龐大的產(chǎn)業(yè)不可能只靠原來封閉的航天體制來實(shí)現(xiàn)，因此商業(yè)發(fā)射模式是非常有意義的一種嘗試。

岑拯坦承，私營航天企業(yè)的確在成本控制和運(yùn)作效率上比我們占優(yōu)，“SpaceX公司的運(yùn)載火箭發(fā)射成本才4500萬美元，我們拿不下來”，但中國的火箭發(fā)射成功率比較高。就技術(shù)水準(zhǔn)而言，私營航天企業(yè)開發(fā)的火箭和飛船，與我們正在研發(fā)的技術(shù)基本相當(dāng)。不過彭兢認(rèn)為，相比私營企業(yè)，中國的政府主導(dǎo)體制有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樵谘兄七^程中，商業(yè)公司為保守秘密，通常更愿意自己埋頭干，不愿意讓外界專家介入。而中國的舉國體制相當(dāng)于集中了全國的力量參與研制，例如再入返回飛行試驗(yàn)器在研制過程中邀請(qǐng)了各領(lǐng)域的專家在氣動(dòng)、防熱和控制等方面進(jìn)行評(píng)估，最大限度發(fā)揮了舉國體制的優(yōu)勢(shì)，提高了任務(wù)的可靠性，是取得成功的重要保證。

中國航天專家們一致同意的另一個(gè)觀點(diǎn)是，載人航天與貨運(yùn)發(fā)射的可靠性要求完全不同，現(xiàn)在還遠(yuǎn)不到發(fā)展商業(yè)太空游的階段。欒恩杰說，這就和新研制的客機(jī)需要拿到各國的適航認(rèn)證一樣，未來航天載人游也應(yīng)該經(jīng)過國際認(rèn)證，在經(jīng)過充分的檢測(cè)后才能搭載人員展開商業(yè)經(jīng)營。他認(rèn)為，載人和不載人的門檻不同，現(xiàn)在不能急迫地把載人活動(dòng)開展為常客旅游。他建議，應(yīng)先從衛(wèi)星等空間基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用入手，逐步發(fā)展太空商業(yè)活動(dòng)，然后再逐步擴(kuò)展到空間科研的領(lǐng)域。“我們現(xiàn)在的空間活動(dòng)技術(shù)還不到能支持賣票太空旅游的程度，更不是近期就能實(shí)現(xiàn)的”。