吳戈:中國征服太空要遭遇哪些對手
三五年內,中國就可能既有世界唯一的空間站,還將一舉完成月球採樣和火星漫遊,十四年內將探遍小行星、金星和木星,完成火星採樣,這個結果夠強大嗎?你不覺得2015的中國航天有點冷清嗎?其實這一年發射了19次共45個航天器,過去五年年均是18次和28個,比「十一五」期間多一倍以上。社會反響不夠激動,也許是因為2015沒有強盛大國感破表的載人發射。不過你放心,中國2016憋了大招,不要太興奮喔——除了將發射「神舟十一號」載人飛船和「天宮二號」空間實驗室,官方1月14日宣布「嫦娥四號」月球探測器正式啟動,將於2018年實現人類首次月球背面軟著陸,1月19日又透露「火星探測正在立項」。要問步履匆匆的中國在太空打算「去哪兒」,答案是「哪都能去」。為什麼?因為「哪都得去」,這邊眼看可望在2020年前後擁有「世界唯一在軌的空間站」,那邊卻被2014年9月安全進入火星軌道的印度首個火星探測器搶了亞洲第一。「哪都得去」不累嗎?有錢就不累,可更累的是在星辰大海的征途上,跟誰都得爭,卻沒一個一起玩的。
▍「天宮二號」的條件和價值問題儘管新聞總是將焦點投給「太空授課」和「女航天員」,但「天宮一號」自2011年發射後,通過與3艘「神舟」飛船對接,成功完成了掌握交會對接技術的主要使命。「天宮二號」的使命是「完善正式的空間實驗室大系統,進一步驗證航天員在軌駐留能力」,但中國這類「三步走」的實質是連上三個台階而不是踢正步。難度大增,外界能得到的依然只有「擇機公布」的成就,任何風險和壓力都越發神秘。要較長時間駐留,能提供燃料等定期補給,還能提升空間站軌道的貨運飛船比載人飛船還重要。即使2016年上半年先用原有火箭發射「天宮二號」(這要求它的重量並不像有人傳聞的那樣增至原「天宮三號」的13噸),將與它對接的13噸級「天舟」貨運飛船也有待新研製的「長征七號」運載火箭2016年6月首飛成功後,才能在下半年或2017年發射。發射將使用的文昌發射場也是首次啟用。採用全新研製的液氧/煤油發動機的「長征七號」僅一次試驗性首飛就要發射貨運飛船,儘管不載人,仍不無壓力,實際上對這種火箭的期待是「2021年完全成熟」。中國的最終目標——基本型空間站的核心艙發射所需的運載能力20噸以上的「長征五號」,也是中國規模最大、技術跨度最高的火箭。公開報道中對發射日程的推測幾乎全部來自官方機構或人員,不難發現:用於進一步驗證關鍵技術的「天宮三號」的發射日期有「2019年前」之說;即使因進展太順利而取消「天宮三號」,對長期有人駐守的基本型空間站的發射日程也有最早「2018年前後」的預計,其建設初步完成時間有「2020年前後」之說。雖錯亂且倉促得不可信,但說得越早越有利於項目獲得高層和輿論支持已然是種慣性,何況中國社會從無詬病過高的社會主義建設熱情的習慣。在這種情況下,一些現實自然不會被強調,諸如空間站需要搭載大量全新的空間應用系統設備,安裝複雜程度創歷史之最。更重要的是,空間站設施本身的建成雖然也是一種有益能力和籌碼,但如果不能長期、充分地開展多學科研究,意義將大打折扣。而這種設施的長期維護成本與科學收益之比,正是國際空間站資金不繼,屢被考慮放棄的原因。當然,對更看重成就「原產地」的中國來說,對這種科學收益的評價恰恰相反。單從面子競爭來看,「天舟」上行載貨5.5噸,兩倍於俄羅斯「進步號」,仍遜於日本HTV和歐洲ATV飛船。中國基本型空間站可能包括一個核心艙和兩個實驗功能艙,總重100噸以下,而國際空間站為13個艙近400噸。隨著國際空間站最近決定推遲至2024年退役,中國搶到2020年擁有「世界唯一在軌空間站」的短暫榮耀已不可能。
▍「嫦娥」的成就感和戰場轉移問題中國探月工程也許有的是高屋建瓴的大棋深意,但20世紀90年代初初步論證時倉促考慮用「長征二號」發射月球撞擊器,就與日本欲發射也只有象徵意義的「飛天號」探月器「巧合」。經過90年代後期的再次論證,2002年提交的探月工程立項報告於2004年迅速獲批,又與印度2003年8月宣布研製「月船一號」相呼應。隨後,雖然探月大賽狼煙四起,月球探礦和殖民等美好遠景仍主要被各國用於說服決策層和社會支持。取回月球岩土樣本的科學價值早已不大,儘管國內媒體還強調「嫦娥五號」可取回約2千克,而蘇聯Luna 16探測器只取回100克,隻字不提美國取回的數百千克。按理說,雖然不載人,「嫦五」的複雜性仍堪稱無人版的「阿波羅計劃」,需要的「長征五號」火箭也複雜性和先進性空前,將向地月空間深處發射的中繼衛星也有不少潛在意義,但2016年1月14日宣布正式啟動的「嫦娥四號」探月器顯然已不能靠弄回一包石頭來回饋大眾的厚愛,為此它選擇了2018年在月球背面軟著陸來達成一個「人類首次」,並以低頻射電天文觀測、月球地質研究增大實用價值,甚至向民間徵集創意載荷。可令人著急的是,該死的美國佬一面大擺要在月球單挑的架勢,一面直奔火星而去。其實不管在月球還是火星,中國都不具備與美國單挑的能力。美國的探月和探火成就不必羅列,中國唯一的探火嘗試是2011年搭乘俄羅斯「火衛一土壤」探測器的「螢火一號」。這次蘇聯解體後第二次行星探測任務(上次是1996年失利的「火星-96」探測器)原定2013年在火衛一著陸,並為人類首次帶回50克土壤樣本,結果連地-火轉移軌道也未能進入。對此俄國內一度盛傳國外敵對勢力干擾,調查後方知是程序員的一個bug。不過中國對深空探測的興趣也在此前後勃興,2012年就有人設想了2030年前實施火星探測(2018)、深空太陽天文台(2020)、小行星伴飛和著陸(2017)、金星探測(2025)、木星探測(2025)和火星取樣返回(2030)等多個項目,2014年探火方案還亮相珠海航展。2014年被印度領先後,「嫦娥」設計師葉培建就提出:中國有能力在2018年以一次性完成火星環繞和著陸「一步走到國際先進的行列上去」。火箭專家龍樂豪也認為中國有條件發射比印度大得多的探測器,而且能「繞、落、巡」一箭三雕。「神舟」首任總設計師戚發軔也希望有生之年能看到中國去火星。
▍跟誰比的問題
只要胸懷中華民族百年夢,三位來自同一央企的功臣繪就的太空藍圖就一定能與全民族的星辰大海征途相映成輝。當然,他們不會不切實際地想要超越美國,之所以要三步並作一步走,也絕不像字面上顯示的那樣主要是不甘被印度超車。印度雖是世界第4個成功發射火星探測器,但與中國探火日程和水平更接近的當屬日本和歐洲,總師們何嘗不知國人對「阿三」的鄙夷,暗中更期望的顯然是從日、歐身上贏取積分。日本1998年首次發射的火星探測器「希望」號未能到達火星軌道,目前寄望於2018年發射MELOS。該探測器攜有兩台觀測火星氣象的軌道器,另有攜帶多種儀器的著陸器。歐洲2003年發射的「火星快車號」搭載的「獵兔犬2號」著陸器失蹤後,2004年公布了瞄準2033年前派人登陸火星的「極光計劃」,為此2013年著手準備2016年發射TGM探測器,其中的著陸器將為定於2018年發射的ExoMars火星車選擇著陸地點。中國即使在時間上搶先,在技術水平上,「一箭三雕」也最多在第二集團里與日本持平,而相對於已遙遙領先的美國,中、日、歐都只能意在掌握手段和重點參與,在探火規模和科學發現上已難出其右。至於俄羅斯,除了空有2020或2035年實現載人火星之旅的早年藍圖,已主要依靠參與ExoMars合作。因此,若要繼續將航天作為民族自豪感的不竭源泉,「跟誰比」已經成了重要前提。2015年10月美國科技雜誌《大眾機械師》請體育博彩專家評估了誰將率先載人登陸火星。此人以「經濟糟糕」為由,將歐洲的勝率定為300:1,因「當年預算削減」將NASA的勝率定為80:1,因「起步晚」將中國的勝率定為100:1,貌似有理,但他因普京的決心就將俄羅斯的勝率定為60:1,頓時露了馬腳。不過該文也提示了最值得中國關注的趨勢:Space X公司的火星飛船、火星學會的Mars Direct計劃和首位太空遊客蒂托倡導、只送一對夫婦在2021年飛過火星和金星的Inspiration Mars計劃都來自民間,而且被普遍認為成功的希望要大得多。這才是美國之外的競爭者,特別是中國嚴重不擅長的事情。國家隊能興舉國之力,可「俱樂部」可彙集全球英才和資本,能比嗎?原標題:中國在太空的「去哪兒」問題
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