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国际周刊:全球太空探索扫描

国际周刊:全球太空探索扫描――本期主持人:李潇

太空探索新起点――辛本健

    “发现”号航天飞机再次返回太空,这是人类探索太空的又一次勇敢尝试。

  自1981年第一架航天飞机“哥伦比亚”号首飞以来,美国迄今研发航天飞机的投入已超过1450亿美元,并且有14名宇航员在1986年“挑战者”号爆炸和2003年“哥伦比亚”号解体中丧生。

  然而,美国并没有因此减少对太空探索的热情和规模。2004年,美国总统布什宣布新的太空计划,计划研制新一代空间探索飞行器,最早在2015年重返月球并在那里建立永久性基地。美国还将于2007和2009年再次发射火星探测器。美国对太空如此垂青,原因在于太空探索所带来的巨大经济利益。例如,1994年,美国耗资200亿美元建成了“全球定位系统”(GPS),由于GPS在民用方面可以为飞机、船舶和汽车等导航,GPS目前已被世界各国所采用,变成了美国的“摇钱树”。

  其他国家出于对全球导航定位技术、远程通信、气象等方面的需求,或者避免受制于美国的需要,也纷纷踏上了太空探索之路。欧盟2003年宣布投资39亿美元研发“伽利略”全球卫星定位系统,俄罗斯正在加紧升级其“格洛纳斯”全球卫星定位系统,中国也成功发射了神舟五号和神舟六号载人飞船,将航天员送上太空。

  欧盟的“伽利略”能够提供误差不超过1米的精确定位服务,而GPS的定位误差在10米左右。美国担心,“伽利略”在2008年建成后,许多商业客户会抛弃GPS。于是,美国今年为研发太空武器拨款99亿美元,并且出现了“在必要时将摧毁欧盟‘伽利略’系统的卫星”、“将在太空部署激光武器”的言论。

  近20多年来,联合国大会每年都以压倒性多数票通过“防止外空军备竞赛”决议案,反映出国际社会防止外空军备竞赛的普遍愿望。2005年,有180个国家支持该决议案。各国在进行航天活动时,除了应该遵循以外空自由与和平利用为原则的1967年《和平利用外层空间条约》和1979年《月球协定》之外,还应该借助国际太空合作增强互信,减少因相互猜疑和敌视而导致太空军事化的可能性。

  在国际太空合作方面,中国走在了前列。早在1992年,中俄就签署了政府间太空合作协定,2000年成立了中俄航天合作分委会。2004年10月,中国与欧盟达成了“伽利略计划”民用导航技术和民用导航产业技术合作协议。此外,今年3月,欧盟与俄罗斯也签署了在全球导航和太空技术开发等领域增进双边合作的协议。巴西、印度、俄罗斯等国近期的太空合作也取得长足进展。这些国际合作的开展,无疑会增进相关国家在太空探索领域的互信,对防止太空军事化产生积极作用。

  “发现”号的再次升空,将成为人类探索太空的一个新起点。相信在不久的将来,会有更多的其他国家的航天飞机进入浩瀚的太空,以便让太空更好地为民众服务。


美国 宇航局要“赶进度”――驻美国记者 李文云

美国航天飞机25年大事记

国际周刊:全球太空探索扫描

    7月4日是美国建国230周年国庆日。由于恶劣天气连续两次推迟发射的航天飞机“发现”号,终于在佛罗里达卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心的39B发射台成功升空(左图为“发现”号航天飞机发射升空瞬间,新华社发),顺利进入轨道,再次去与国际空间站汇合。这是美国航天飞机第一次在国庆日点火发射。“发现”号的安全出发,令人们暂时松了一口气。

  这是自2003年2月“哥伦比亚”号失事后,美国航天飞机的第二次升空。“发现”号预计要飞行12天,主要任务是给组装了一半的国际空间站送去给养和技术设备,并把增补的欧洲宇航员赖特送到站。“发现”号的两名宇航员还要至少进行两次太空行走,测试航天飞机的技术改进,对空间站进行维修等。

  “发现”号的这次发射,在美国宇航局内外再次引发争议。首先是美国宇航局6月17日宣布发射日程时,负责“发现”号发射的首席安全官和首席工程师投了反对票,他们反对“发现”号在没有解决隔热泡沫脱落问题情况下再次发射,担心这个老毛病仍将威胁“发现”号,再次造成机毁人亡的灾难性后果。尽管如此,美宇航局局长格里芬最终还是拍板,让“发现”号按日程发射。格里芬强调说,发射航天飞机存在很多风险,他不同意因为一次泡沫脱落的事故就结束飞行计划。他认为,外挂燃料箱脱落的泡沫碎片可能危及航天飞机,但不会危及宇航员,因为航天飞机如损坏严重,宇航员可在空间站等待另一架航天飞机去接应。格里芬强调,要按日程计划完成航天飞机的飞行任务,因为时间就是金钱,这很重要。

  这位宇航局长没有说出口的原因和没有具体说明的日程计划,其实是美国总统布什在2004年初宣布的“新进程”太空计划,其中的两项重要内容,一是美国要争取在2008年完成自己新的载人航天飞行器的研发和测试;二是在2010年前完成国际空间站的组装,结束美国所承担的在国际空间站的工作义务,让航天飞机退役。为实现这个目标,美国航天飞机需要在这5年内至少再飞16次,宇航局面临的是来自政府,来自白宫的压力。尽管“发现”号的首席安全官认为,发射决定是在增加航天飞机的风险,但宇航局急于完成国际空间站建设任务,以便航天飞机在2010年前实现停飞,宇航局仍需要“赶进度”。这是美国宇航局宁肯冒安全风险,也要按计划发射的原因,也是不便明说的潜台词。

  从美国舆论反应看,宇航局的做法显然没有得到理解与认可。自宇航局宣布“发现”号再次发射的消息以来,美国主流媒体就一直在表示担心,批评宇航局不应在绝热泡沫脱落问题未解决之前,仍要强行发射。东部的《纽约时报》称“发现”号的此次飞行是宇航局的“顽固决定”,又害得美国人提心吊胆、双眼紧盯“发现”号的外挂燃料箱。

  西部的《洛杉矶时报》在“发现”号开始倒计时后发表社论,大声疾呼《取消发射》。社论批评宇航局慷国家之慨,不顾安全赶任务。社论说,宇航局应当放弃航天飞机,集中精力开发更有效的项目,而不应该去冒风险、自找挫折;如按宇航局长所说,为了赶在2010年前完成国际空间站的建设,航天飞机还须再飞16次,到那时,“发现”号就已经26岁高龄,而空间站本身的科研价值也值得怀疑。社论强调,完成国际空间站建设,也不能成为继续过时的、不安全太空飞行的理由。

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  还好,“发现”号安全升空了。也正如美国媒体所评,航天飞机设计缺陷的问题,远比美国太空计划的未来重要得多。对于处在舆论与白宫双重压力夹击之中的宇航局,这次“发现”号能否完成任务、平安返航实在太重要了。宇航局需要展示技术上的改进成果,才有可能加快“进度”,尽早结束国际空间站的任务,腾出资金、技术与人手,干自己的事。

    1981年4月12日,“哥伦比亚”号首次升空。这是美国航天飞机的太空首航,两天的飞行主要验证其安全发射和降落的能力。

1983年8月30日,“挑战者”号航天飞机首次实现黑夜发射,6天后又在黑夜降落,宇航员队伍中的布拉福德是第一位“登天”的黑人航天员。

1984年2月3日,“挑战者”号再次发射,在7天的飞行任务中宇航员首次进行了不系带的太空行走。

1984年10月5日,“挑战者”号首次搭载7名宇航员升空,其中女宇航员凯瑟琳?苏利文成为第一位太空行走的女性。从此,航天飞机经常运送7名宇航员。

1986年1月28日,“挑战者”号在升空73秒后爆炸,7名宇航员全部罹难。此后,美宇航局暂停了航天飞机发射任务。

1988年9月28日,“发现”号在航天飞行中止32个月后升空,5名宇航员释放了一颗卫星,并完成了几项科学实验,这标志着航天飞机项目再次走上正轨。

1990年4月24日,“发现”号航天飞机将“哈勃”太空望远镜送上轨道。人类有了观察遥远宇宙的“火眼金睛”。

1992年9月12日,“奋进”号升空,成为宇航员马克?李和简?戴维斯的“婚礼特快”。这两位宇航员是第一对在太空缔结良缘的夫妇。

1995年6月27日,“亚特兰蒂斯”号发射,实现了与俄罗斯“和平”号轨道空间站的首次对接,美国和俄罗斯宇航员在外太空互相“串门”。

1996年11月19日,“哥伦比亚”号发射,共飞行423小时53分钟,创造了航天飞机停留外太空时间最长的纪录。

1998年10月29日,“发现”号搭载着77岁的参议员约翰?格伦起飞。格伦是曾搭乘“水星”飞船升空的美国首名宇航员。这次他又成为最高龄的“太空人”。

1999年7月23日,“哥伦比亚”号发射。这次指挥它的是艾琳?柯林斯,标志着女性首次成为航天飞机的机长。

2003年2月1日,“哥伦比亚”号在返回地面过程中于空中解体,7名宇航员全部罹难。

2005年7月26日,“发现”号升空,这是“哥伦比亚”号失事后美国航天飞机的首航。8月9日,“发现”号安全返回。

  新华社发

 


俄罗斯 期待再创辉煌――驻俄罗斯记者 马剑

国际周刊:全球太空探索扫描

俄罗斯新一代多功能宇宙飞船“快船”号 马剑摄

    7月3日,俄罗斯总统普京在听取了俄副总理兼防长伊万诺夫关于俄罗斯航天现状的汇报后表示,今后,俄在轨卫星数量要达到100颗以上,并保持这一水平。

  俄罗斯的航天业有着十分辉煌的历史,俄罗斯及苏联在航天方面多年来也一直走在世界前列,曾创造了多个历史第一。但是苏联解体后,俄罗斯航天业失去了国家大量资金的支持,一度陷入困境。如今俄罗斯的太空计划不仅有科研性质,更多的是从现实需求出发。

  世界航天发射市场独占鳌头

  由于俄罗斯的火箭发射器技术稳定,费用低廉,因此在世界航天领域,尤其是在火箭发射市场上,俄罗斯一直处于领先地位。据俄罗斯联邦航天署署长阿纳托利?佩尔米诺夫介绍,截止到2005年底,俄罗斯在全球运载火箭发射市场份额位居第一,占45.5%,航天发射年收入已近9亿美元。

  在稳固发射市场的同时,俄罗斯航天部门又开始了一项大胆的尝试――开发太空旅游。2001年4月30日,俄罗斯成功利用“联盟”号载人飞船将第一位太空游客、美国人蒂托送进国际空间站观光旅游,这一项目为俄罗斯赚来了2000万美元的收入。2002年,俄“联盟”号载人飞船再次将南非商人马克?沙特尔沃斯送进国际空间站旅游,2005年美国人奥尔森成为了俄罗斯发送的第三位太空旅游者。

  受到这3次成功的太空旅游生意的鼓舞,俄联邦航天署更加坚定了继续开展太空旅游业务的信心。据俄联邦航天署载人飞行项目主管克拉斯诺夫透露,第四位、第五位太空游客很快也将乘“联盟”飞船升空。与此同时,由于美国航天飞机将减少飞行次数,部分美国宇航员也将付费并“排队”乘坐“联盟”飞船。

  建立覆盖全球的卫星定位系统

  2005年,俄罗斯联邦政府正式批准了《2006年―2015年俄罗斯联邦航天计划》,新的十年航天计划是一项国家经济战略,它强调航天科技的发展应该更多地为国家经济服务。新计划中有一项重要内容就是完善“格洛纳斯”卫星定位系统。

  “格洛纳斯”就是俄罗斯的全球卫星导航系统。卫星能够定位测量位于空中、水面和陆地的任何目标,确定它们的坐标,误差不到1米。当卫星的总数达到24颗时,其定位、导航范围可遍及全球。“格洛纳斯”卫星定位系统自1982年发射首枚卫星以来,目前只有14颗卫星处于工作状态。普京总统今年1月提出要加快“格洛纳斯”卫星定位系统的建设,这是俄联邦航天署近期最重要的任务之一。按照新计划,该系统有望在2008年增加到24颗,可保障俄境内99%的地域接收到卫星定位信号,到2009年使系统用户扩展至全球。目前国际民航组织等机构已表示希望成为“格洛纳斯”卫星的用户。

  俄急切完善“格洛纳斯”卫星定位系统的一个重要目的,就是发展民用卫星通信服务与市场,将俄罗斯的航天高技术更多地推向民用市场,更好地为俄罗斯经济发展服务。

  将目光瞄准了外星能源

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  俄罗斯总统普京曾表示,俄罗斯应成为能源大国,这之中当然包括石油、天然气等领域。但现在看来,能源的范畴已经超出地球,在开拓外星能源领域,俄罗斯也要成为“领头羊”。不久前俄罗斯曾表示,计划15年到20年后从事月球氦―3的工业开发。据一项估算显示,1吨氦―3的价值约为100亿美元,用飞船从月球运回1吨氦―3的总费用为2000万到4000万美元,开发月球氦―3有利可图。为此,在不断改进“联盟”和“进步”宇宙飞船的同时,俄罗斯目前正加紧研究下一代宇宙飞船,为开发做准备。据了解,在2015年前俄罗斯最新的“快船”多功能宇宙飞船将可以投入使用。“快船”型飞船是可回收性飞船,它能够负载6名乘客并向轨道运送重达700千克的货物,可多次往返使用。根据俄罗斯目前的计划,将在2015年前在月球表面建成一个长期考察、开发氦―3的基地。

  在10多年的调整与实践探索中,俄罗斯航天业不仅解决了自身的生存问题,更逐渐走出一条将科研成果与市场相结合的创新道路。随着本国经济的不断发展,俄罗斯航天业一定能够再次创造人类宇航史上的辉煌。


欧洲 注重合作 民用优先――驻瑞典记者 雷 达

    美国“发现”号航天飞机再度腾空,俄罗斯航天业已走出低谷,中国等国正在奋起直追。面对各国在航天领域的激烈竞争,欧洲自然也是不甘人后:他们一方面继续保持在火箭发射、卫星制造等方面的优势地位,另一方面开始在载人航天、外太空探索等领域向浩淼的宇宙空间全面进军。欧洲人坚信,在强大的科技实力支持下,浩瀚的天空总会留有他们的一席之地。

  联合开发 扬长避短

  早在上世纪六七十年代,欧洲各国就清醒地认识到,与美国、苏联等“巨无霸”相比,任何一个欧洲国家在航天领域单独发展都是没有前途的,只有联合开发才是欧洲航天的出路所在。1975年,欧盟的前身欧共体成立了总部设在巴黎的欧洲航天局,由各成员国本着“按需投资、公平偿还”的原则共同发展欧洲的航天工业。欧洲航天局的做法是,凡经成员国共同签署的空间计划,各国均要提供经费;只是某些成员国根据本国需要提议的空间计划,由有兴趣参加的成员国出资,其他国家不必承担费用。这样,投资多的国家可为本国的工业部门赢得与投资相匹配的合同,从而促进该国航天工业的发展和就业;其他国家则可根据国情有的放矢地进行航天领域的科研开发。

  此外,面对美俄两大航天强国,欧洲航天工业并不在军用航天领域与其一争高下,而是扬长避短,着重开发商业航天市场。法国的阿丽亚娜公司是全球第一家商业性航天运输公司,它以法国为主,联合了50多家欧洲公司和银行,目前仍是世界商业火箭发射领域的领军企业。其他诸如卫星制造等,欧洲企业也居于国际领先地位。目前,欧洲航天工业的年营业额约60亿欧元,并直接提供了4万个左右的就业机会。

  科技领先 志存高远

  虽然欧洲在载人航天方面暂时落后于美俄等国,但在外太空探索领域,欧洲却在近年来取得了令人瞩目的成就。2005年1月,欧洲的“惠更斯”号探测器成功着陆于土卫六,它是目前为止人类在距离地球最远的星球上投放的探测器,被誉为人类探索太阳系的一大里程碑。此外,继“猎兔犬2号”之后的新型“火星快车”登陆器将在5年内再次远征,为今后人类登上这个红色星球担当开路先锋。此外,欧洲航天局发射的“智慧1号”月球探测器第一次成功使用了太阳能离子发动机;“罗塞塔”号探测器将在数年后登陆彗星;新型的儒勒―凡尔纳空间运输飞船也正在接受测试。这些都彰显出欧洲在航天领域高超的科技水平和不可低估的发展潜力。

  与此同时,欧洲人还公布了雄心勃勃的“曙光”计划,目标是在2030年至2035年时登陆火星。欧洲航天局预计在2007年时试验一种飞行速度更快的航天器,2015年到2020年间生产出首架欧洲航天飞机,2020年至2025年欧洲宇航员可登上月球,最终,火星也将被踩在欧洲人的脚下。这一计划如能得以实现,将与苏联宇航员进入太空、美国人把星条旗插上月球一样,成为人类航天史上的壮举。

  国际合作 惠及全球

  在人类探索太空的进程中,值得纪念的事情有很多,但由欧盟提出的“伽利略计划”一定是其中最有意义的行动之一。该计划最初于1999年提出,2002年3月正式启动,由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成,预算总额达34亿欧元,其目标是建成覆盖全球的卫星导航民用系统。根据欧盟委员会最新公布的报告,到2010年时,该系统可向全球提供误差在1米以内的精确定位服务。

  目前,世界多数国家在空间定位方面仍依赖于由美国控制、以军用目的为主的全球卫星定位系统(GPS),“伽利略计划”成功实施后,不但可与GPS兼容,而且其覆盖面积将是美国GPS系统的两倍,定位精度高出10倍,并且该系统完全出于商业目的,不会出现因“军事原因”造成信号中断的现象。更为重要的是,“伽利略计划”由于有中国、印度等众多国家的参与,将会惠及世界绝大多数地区。

  正如斯德哥尔摩大学的伯蒂尔教授在评价“伽利略计划”时所说的那样:“计划的研发从欧洲走向世界,是国际合作的典范;计划的实施让太空服务于人类,这才是我们探索宇宙的意义。”


日本 曲折航天之路――驻日本记者 曹鹏程

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陈列在日本宇宙开发机构的实体卫星的一部分 曹鹏程摄

    前期探索欲速则不达

  日本的第一个航天计划开始于1955年其航天事业主要集中在无人火箭和人造卫星两个领域。早期日本的航天事业采取从美国采购的办法开展,技术发展很快。日本的无人火箭经历了“L系列”、“M系列”、“N系列”、“H系列”、“J系列”等阶段,不断升级。1970年,日本发射了第一颗人造卫星,但只有1/4的零部件是本国建造,其他都来自美国的公司。仅过了10年,日本便在1981年成功发射了自主研究的通信卫星,一时间,日本航天业雄心勃勃,准备在商业卫星领域占据领先地位。

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  上世纪90年代,日本的卫星种类已经相当丰富,但是发展过快的日本航天业终因基础不足导致事故频发。1993年12月,日本地球资源卫星(JERS)上的短波红外(SWIR)遥感器由于制冷器故障导致其功能失灵。1994年8月,H―2火箭第二次发射,将ETS―6卫星送入大椭圆地球同步转移轨道,但是因ETS―6卫星上的双组元远地点发动机故障而未进入预定的地球静止轨道。1996年8月先进地球观测卫星―1(ADEOS―1)在发射入轨10个月后由于太阳电池阵故障而失去工作能力。2002年12月发射的ADEOS―2卫星,也由于“未知的异常”原因,于2003年10月与地面失去联系。与此同时,日本引以自豪的H―2型火箭也开始出问题:1998年2月,H―2火箭未能把通信广播工程试验卫星(COMETS)送入地球同步转移轨道。1999年11月H―2火箭再次发射失败,损失了一颗多功能运输卫星(MTSAT)。2003年11月,H―2A火箭发射两颗间谍卫星又告失败。H―2型火箭连续发射失败,不仅造成重大经济损失,更重要的是毁损了日本在商业卫星发射市场中的声誉。美国休斯公司和劳拉空间系统公司先后中止了与日本的卫星发射合同。其间虽然H―2A火箭有两次连续发射成功,但显然没有消除世界对日本航天业的信任危机。

  长期计划雄心勃勃

  神舟五号的成功使中国成为世界上第三个有能力做载人航天飞行的国家,日本为此深受震动,社会各界纷纷指责日本航天事业种种不足。2005年2月,搭载多用途卫星的H―2A火箭发射成功,受到日本媒体的热烈追捧,日本宇宙开发机构趁机提出了日本航天长期计划。

  这项计划表明,日本计划于2008年向太空发射“载鼠”卫星,实现日本首次携有地球生命的宇宙旅行,并在20年内实现载人航天飞行,30年内开发5马赫“极超音速”飞机并投入飞行。预定于2008年把进行试验飞行的空间站转移飞行器(HTV)改造成载人飞船。到2015年,在提高用H―2A火箭发射转移飞行器可靠性的同时,完成转移飞行器密封舱回收技术,为转移飞行器安装机翼,实现可以重复进行的无人飞行,并在接下来10年里开发出可反复使用的载人航天器。除此之外,还预定到2025年,建成可供人停留的国际月球基地。

  航天民用科技互置换

  当今世界各国都越来越意识到,技术含量极高的航天科技转为民用可以带来巨大的经济波动效应,日本在这方面非常积极。日本宇宙开发机构设有一个专门窗口,提供各种各样的航天科技民用化案例,比如用卫星的电阻元件技术建设深海国际电话电缆;用火箭的隔热材料修建隔热建筑;用航天飞机上的小鱼培育槽来养热带鱼等等。除此之外,这个窗口还负责帮助申请民用化专利以及受理民间企业对航天开发的投资。

  最近,宇宙开发机构还设立了“宇宙无限制实验室”,以促进把民用技术转向航天领域,目前已经选定了用西川起居公司的被褥开发宇航员寝具;用松下电工公司的长寿灯开发太空船里的照明等项目。

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