黄志澄
2019年初,嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,实施科学探测,中国探月工程实现了重大突破,并引起全世界的关注。如今,月球又成为全世界航天发展的重要目标。3月26日,美国副总统彭斯在亚拉巴马州亨茨维尔召开的国家航天委员会会议上发表了重要讲话,强调美国又处于20世纪60年代那样的太空竞赛之中,但美国许多航天政策专家却并不认同彭斯的判断。那么,中美之间究竟是否会进行一场月球竞赛呢?
在月球背面的嫦娥四号巡视器
2019年3月10日,全国政协十三届二次会议第三次全体会议在人民大会堂召开。全国政协委员、探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁在大会发言中介绍了中国未来的月球探测计划。他透露了我国后续探月和深空探测计划:2019年,嫦娥五号探测器将从月球采样返回,明年发射第一个火星探测器;未来十年左右,月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站,中国人的足迹将踏上月球,我国将迈入世界强国前列。他表示,中国探月工程坚持和平利用、合作共赢的基本原则,主动开放部分资源,帮助搭载了多个国家的科学仪器设备,又将获得的宝贵原始探测数据向全世界开放,获得了世界的肯定和赞誉。
美国的载人登月走过了一条曲折的发展道路。虽然在50年前美国就已实现载人登月,但并未持续发展下去。美国前总统布什虽然提出“重返月球”的设想,但后来奥巴马总统上台后,又改成直接去火星。2017年12月11日,美国总统特朗普签署1号太空政策总统令,号召美国重返月球。之后,美国国家航空航天局(NASA)提出了“下一代空间技术探索合作伙伴”(NextSTEP)计划,向美国各航天企业以及世界其他航天组织呼吁,集合全球科技智慧,重新返回月球,进而探索火星。
2019年2月,NASA局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)在NASA总部举行的活动中表示,美国2020年的太空预算为210亿美元,比2019年增加了近6%,NASA正在按照计划有序推进太空探索计划,预计2028年之前让人类重返月球,通过建立月球基地来维持人类在月球表面生存,之后登陆火星。
该计划的第一个特点是政府与商业公司的双轮驱动,而商业航天公司在其中将发挥重要作用。2018年11月,NASA同9家公司签署了“月球载荷商业服务”(CLPS)合同,为月球快递进行外包服务,“快递”运载的物品包括科学探索仪器、资源勘探装置以及人类基地建设物资等。
2019年2月14日,NASA举行月球探索计划企业论坛,发布了其未来登月以及与商业公司的合作计划。NASA通过公告应征月球着陆器、太空燃料补给系统和转运飞船的设计概念,截止提交日期为3月25日。在2019年7月之前,NASA将公布优秀的入选者,签署合同,授予900万美元资助资金。同时,将进入为期半年的初步研究阶段,然后根据进展选择至少两家公司进行实体建造,并将获得数亿美元的资助。
该计划的第二个特点是首先建设位于月球轨道上的“深空门户”(Gateway)。它是比“国际空间站”要小得多的月球轨道空间站。它由航天员生活舱、实验场所、物资运输舱、对接口等部分组成。先建造“深空门户”的原由是,NASA希望航天员能够来往于空间站与月球表面,不必返回地球也能得到食物、氧气等补给。航天员也可利用“深空门户”实现月球上相距较远的不同区域间的穿行。“深空门户”不仅是航天员探索月球的基地,还是进一步远征火星的中转站。航天员在前往至少需5个月航程的火星前,可以利用它以适应远离地球的微重力和辐射环境。因此,美国的“重返月球”计划不仅着眼于开发月球资源,更为人类探索火星作好准备。
NASA计划于2022年借助商业飞船发射“深空门户”的推进装置。在轨道完成测试之后,将使用“太空发射系统”(SLS)与“猎户座”(Orion)飞船发射其他组件。全部组件计划于2026年基本组装完成。另外,NASA还计划在2028年发射月球登陆舱到“深空门户”。同时,4名航天员也抵达“深空门户”,之后乘着陆器登陆月球,并在月球上停留7天,再返回“深空门户”。
目前,美国国内对NASA的这个计划仍然存在许多不同意见,有专家认为不如先直接登月更好。
嫦娥四号任务中的“鹊桥”中继卫星
这次嫦娥四号任务的成功,充分证明了中国航天的创新能力,并得到了世界同行的称赞。NASA局长布里登斯廷曾发帖以表示祝贺,称这是人类史上的首次,更是一项“令人印象深刻的成就”!
当2019年1月3日嫦娥四号探测器在月球背面着陆时,美国《纽约时报》就刊登了文章《中国航天器在月球的远侧着陆》。文章表示,嫦娥四号探测器的着陆,是中国未来一系列航天任务之一,而这些任务也彰显了中国加入甚至引领太空竞赛的想法。相比而言,NASA和其他航天项目则更加开放。对此,在美国《航天评论》网站上发表的多篇文章,进行了热烈的讨论。
2019年1月14日,高级分析师 Namrata Goswami 博士发表了文章《为何嫦娥四号着陆月球是独特的?》。文章表示,关键要认识到嫦娥四号探测器是中国航天能力的独特展示, 这包括建立抵达和探测月球背面, 以及寻找月球资源。这些都支持了其在月球上建立基地的长远目标,而嫦娥四号探测器则只是其第一步。
2019年1月19日,Roger Handberg教授发表了文章《并非太空竞赛》。他说:“嫦娥四号探测器在月球背面的着陆是中国太空探索的胜利, 反映出中国发射中继卫星到月球轨道,以便让它的信息能够传回地球的技术十分先进。中国向NASA提供了其航天器的位置, 以便其‘月球侦察轨道器’能够得到中国月球着陆器及其巡视器降落的图像。这种交流虽然在技术上并不难, 但却象征着许多人不愿意接受的现实:这并非太空竞赛。”他接着说:“在美国为其载人航天探索的方向进行了多次反复尝试时, 中国却有系统地向前迈进了。”
2019年2月18日,《航天评论》的主编Jeff Foust发表了文章《月球竞赛》。文章重点介绍了布里登斯廷对于“月球竞赛”的看法。布里登斯廷说:“我得到了许多关于驱使我们走向月球的动因的问题,是否与我们担心其他国家到达月球的能力有关。”他接着说:“对于竞争,尤其是与中国的竞争,我们在1969年把人类放在月球上, 所以我认为比赛已经结束了。”接着,他强调商业伙伴和国际伙伴将在美国月球计划中发挥作用,说道:“我们要利用所有这些不同的伙伴关系。我认为这是美国领导力的一部分。”
美国阿波罗―11飞船的3名航天员
这篇文章又提到,美国NASA在重新强调发展速度之后,提出了人类将在2028年登上月球,但这仍有不少批评意见。前航天员艾琳·科林斯在2018年 11月举行的国家空间委员会用户咨询小组会议上说:“就我个人而言,我认为2028年将人类送上月球是十年后的事了。这似乎是太遥远了,我们可以做得更快。”
2019年3月11日,Dwayne A.Day发表了文章《重访红色月球》。文章提到美国最近关于中国登月的评论的内容经常包括:中国正在与美国,或与其亚洲邻国进行“竞赛”,中国正在夺取战略的“月球高地”以拥有军事优势;中国正在计划开发和开采月球资源, 这将使其在未来几十年在太空中占据优势;中国正在发展地月空间的能力, 使其具有战略军事优势等等。文章作者并不同意上述这些观点,他说:“事实上, 军方介入‘神舟’飞船有一个实际的解释:它是为数不多的有能力管理大型技术项目的中国政府组织之一。但一些美国作者将中国载人航天能力描述为威胁,特别是在2003年‘哥伦比亚’航天飞机失事后的那个时期,却正好遇到中国开始进行步伐缓慢的载人航天计划。在‘神舟’飞船飞行的近20年中, 中国仅仅只执行了6次(作者注:应为7次)载人任务。每次飞行虽然都显示出其能力提升,但飞行间隔有两三年,这就并不符合是一种竞赛或中国载人航天能力是威胁的说法了。”接着他说:“其实,中国载人航天和空间科学计划的公开程度很高。中国航天官员开始讨论中国在未来十年要执行更多载人任务的计划,首先是在21世纪20年代部署低地球轨道的多舱段空间站。他们还宣布了未来的地球科学、天体物理学、太阳科学和行星探索的项目。”
“中国太空计划很明显的特点是, 中国人一般都会按照他们说的去做。但这给我们带来了两个挑战。第一个挑战是要弄清楚中国对他们未来公共航天计划的官方看法。第二个挑战是要试图客观地解释中国的公共航天计划。确定中国计划的最有效方法是寻找中国高级航天官员的官方介绍和声明。只根据一个科学家发表的声明,或者一个中国网站发表的断言,显然是不充分的。” 这篇文章又说:“为什么这很重要呢?因为美国的有效决策,以及美国任何可能的反应,都不应该建立在对实际发生的事情进行糟糕或扭曲的评估的基础之上。”
在中国专家宣布要在2030年实现载人登月之后,美国倍感压力。2019年3月26日,美国副总统彭斯在亚拉巴马州亨茨维尔召开的国家航天委员会会议上讲话时说:“50年前迈出的一小步成为了人类史上一次巨大飞跃。如今进行下一次巨大飞跃的时机已到,让美国航天员重返月球,在那里建立永久基地,并开发技术,将美国航天员带到火星及其他地方,这就是下一个巨大飞跃。我们拥有重返月球,重建美国在人类太空探索领域领导地位的技术。我们现在需要的是紧迫感。毫无疑问,正如20世纪60年代一样,我们今天也处于太空竞赛中,而且利害关系更大。”“遵照美国总统的指示,在今后5年内送美国航天员重返月球是本届政府和美利坚合众国的既定政策。”彭斯又说:“NASA已经知道月球南极具有重大科学、经济和战略价值,现在是下决心前往那里的时候了。”
由于波音公司研制SLS火箭的进度一再拖延,有许多专家认为若采用现在的方案,在2024年要实现重返月球,几乎是不可能的,从而引发了要直接使用太空探索技术公司(SpaceX)火箭的呼声。
在彭斯讲话之后,美国许多航天政策专家都认为彭斯讲话是哗众取宠。据3月28日美国“太空”网站的报道,世界安全基金会项目规划主管威登说:“我肯定中国确实在考虑登月,但我还没看到任何有相关时间和预算安排的具体规划。”“强调国际上登月时间表越来越大胆可能是一种策略,意在鼓励政府拿出更多的钱来做这项工作。肯定有人希望让人们认为确实有一场竞赛。”
据悉,我国为载人探月而研制的长征九号重型火箭已经启动,2020年又将开始建设载人空间站,由此,在2030年我国实现载人登月将是合乎逻辑的发展。但在冷战早已结束,而我国又提出构建人类命运共同体的今天,中国决不会和任何国家进行类似当年美苏太空竞赛那样的“月球竞赛”。我国的探月计划将与其他航天国家既有合作又有竞争。这种“竞争”(Competition)并非“竞赛”(Race)。“竞赛”是对抗性的零和,“竞争”则是为了共赢。
美国正在研制的SLS火箭示意图
距美国“阿波罗”飞船第一次登月已经时隔50年。当今,中美两国又都将登月计划提上日程,这必将成为人类探索太空的新起点。当然,简单地去比未来谁的航天员更早登月已经毫无意义了。当前,两国都应在如何建设月球基地和开发月球资源上狠下功夫。另一方面,如何将载人月球探索和载人火星探索连接起来,将人类的太空伟业永续下去,也必须提上日程。
我国的月球探索和载人航天计划已经取得举世瞩目的成就,也涌现出一批如嫦娥四号探测器的创新成果,但我国在总体上仍和美国存在差距。中国要在载人探月领域与美国竞争,在技术、资金和管理上都还面临挑战。因此,未来我国的载人登月必将要求发展一种新的举国体制。在这种体制中,既有集中力量办大事的优势,又有市场经济的活力和创新。为此,一方面要在发展路径上有所创新,在火箭和航天器的研制中更要注重创新和提高性能,以节省完成任务的总费用;另一方面既要发挥国企的主力军作用,又要发挥民企的生力军作用。