人类太空五十年(2)

　　但人类早已在39年前登过月。套用美国人的一句口头禅：“月亮已去过，事情也办完”(been there，done that)。只为护旗回月球，不够看，美国纳税人不会埋单，一定得加上另一个够炫的目标，国会才会开绿灯。人类不是一直梦想去火星一游吗？登陆火星该够资格是人类文明划时代的创举吧？那就回月球，再加上去火星。下重手，寻生路。

　　经过个把月脑力激荡和理性思考，美国总统布什在“神舟五号”完成任务三个月后，于2004年1月14日，在航天总署总部，公布了“回月球，去火星”计划。

　　这个计划启动后，美国单方面宣布，航天飞机完成组装“国际空间站”后，于2010年全面退休停航。然后集中全力，研发新型登月火箭，预定于2018年重返月球，在月球南极建造前哨站(outposts)，并积极准备2035年之后的火星之旅。

　　美国借着“回月球，去火星”计划，不落痕迹地从需要航天飞机做运输工具的国际空间站计划，金蝉脱壳。在决定运作的过程中，美国沾有把中国当枪使的嫌疑。而美国鹰派，空穴来风，在媒体网络上再次散播中国威胁论谣言，继续把中国朝美国第一号敌人的方向推。做法是趁火打劫，不仗义，也不公平。

　　“回月球，去火星”计划公布后，欧洲日本等国家傻眼。他们全心全意地信赖美国龙头大哥带着他们玩空间站这场游戏。欧日已投下上百亿美元的资本，打造了两间空间站实验室，不仅要靠航天飞机送上去组装，还要依赖航天飞机上下运输，以保证实验室全面投产，开拓太空知识前沿领域，好向自己国家的纳税人交待。

　　美国不慌不忙地拿出来各国已签定好的空间站双边协意书，内文只明文规定业主美国要完成空间站组装任务，并没有要求业主在组装完毕后，还要继续提供上下的交通工具，更没有要求业主要进驻空间站，扮演业主委员会领导角色。换言之，我业主美国不想玩空间站了。伊拉克战争每天花近十亿美元军费，我已掉进泥坑无法自拔。航天飞机老旧，无能力汰旧换新。即使拼老命再花钱造21世纪新型机种，也是同样不安全。过去大力赞助空间站的伙伴们，我老大谢谢您们了！2010年以后，请您们自求多福，各求生路吧。

　　在2010至2015年间，美国，和日本、欧洲一样，恐将无独立能力上空间站。日本扬言要发展他们的主力火箭H-2，运货到空间站。这是被迫反弹，劳民伤财，但不做不行。欧洲宇航局也拆资20亿美元，发展出到空间站的全自动运货小艇。2010年后一段时期，俄罗斯势将垄断所有国际空间站载人往返生意，机票待价而沽，会狠狠捞上一把。

　　美国以国际信誉跌至冰点的代价，淡出”国际空间站”计划，在俄罗斯除外的空间站投资国家们的怨声载道、投诉无门低气压下，蔫儿蔫儿地走上了回月球、去火星之路。

　　回月球 去火星

　　和意气风发、主题鲜明的“阿波罗”计划相比，主导“回月球，去火星”计划的核心动机是如何从航天飞机和国站空间站脱身。美国国会再次祭出“有多少钱、办多少事”(level of effort)的经费预算法宝，不增加航天总署经费。你自己看着办吧！月亮和火星在几亿年内还跑不掉。不必忙，你哪天上去都成。

　　“回月球，去火星”计划的核心思维是以月球为近地球的训练场所，学习人类在火星长期生活的技能。目前的时程是2018年登月，在月球南极约十个足球场大小的地盘上(约1.25平方公里)，建立前哨站。选上南极地区，是因为南极有80%日照20%阴影，能提供居住环境温差的选择。南极阴影地区有由彗星带进深埋地下的水冰矿和其它有用的气体。还有，极低温的南极地面下是太阳系的天然冷藏库，保存着46亿年前太阳系形成初期的原始材料，是研究太阳系起源的关键资料，科学内涵丰富。前哨站搞定后，再派出月球巡逻车，探测附近200-300公里地表，择地盖永久基地，或临时观测站。

　　人类尚未在月球上过夜。这次回月球要住上7天、一个月、100天或更长，好学习在无氧、无大气层、无农作物耕地的环境条件下生活。

　　但每次讲到在月球长住，一定要在话没落地，就要说清楚月球只不过是个学习的跳板，火星才是最终极的目的。

　　目前回月球最大的技术挑战是生产一次性的大推力重型火箭。以二十世纪六十年代“土星五号”(Saturn V，又译为神农)登月火箭为依据，送四个航天员登月，加上足够的补给、建材、月表交通工具和仪器等，火箭得有近150公吨至近地轨道的载重推力。

　　太空火箭粗略分成两类。最普遍的是发射卫星火箭，另一类则是凤毛麟角、难得一见的是载人火箭。载人火箭要求的安全系数严格，所用原材料都得是甲上特优产品，制造组装过程质量控制精密，最后才能打造出金钢不坏之身，配得上供航天员乘坐。载人火箭的造价可达非载人火箭的十倍。

　　人们常问，为什么不重新启用以前使用过无数次的“土星五号”载人火箭呢？省钱省事又安全。“土星五号”是美国上次登月的载人主力火箭，能运送近120公吨载重(人和货)到近地轨道。在六十年代，这是美国科技一项辉煌的成就。不幸的是，如前文所言，阿波罗计划结束后，美国不得不关闭“土星五号”登月火箭生产线，以集中财力，发展航天飞机和空间站。兔死狗烹，这项耗费巨资发展出来的超安全的“软卧”载人火箭就如过眼烟云，永远从人间蒸发了。

　　美国只有再起炉灶，重新设计登月火箭。上次登月，人货不分一起上，造成120公吨载重需求。这次学聪明了，把人和货分开处理，大幅度缩小载人火箭部份，以减低成本。另外发展一个运货到月球的火箭，虽然还是巨无霸，但没有载人条件的苛刻要求，造价也大幅降低。

　　美国目前正在设计试测的登月载人火箭为“火星一号”(ARES I)，近地轨道载重能力为25公吨。载货火箭为“火星五号”(ARES V)，近地轨道载重能力130公吨，略胜“土星五号”。

　　中国在2005年10月12日发射“神舟六号”，使用的是“长征-2F”火箭，近地轨道载重能力约8.5公吨，宇航员费俊龙、聂海胜五天后圆满完成任务。

　　中国紧锣密鼓，在2007年10月24日由“长征-3A”送上“嫦娥一号”绕月卫星，经过四次地球轨道换轨后，准确地进入月球200公里高度的绕极圆形轨道，打开三维CCD相机，并于11月26日公布第一张月球照片。这是中国首次深太空任务，成就非凡。“长3”和“长2”的载重能力不相上下。

　　中国中央电视台于2008年4月25日报导，中国将发展“长征五号”火箭，近地轨道载重能力为14公吨，于2014年交货。

　　人类能登上月球，是火箭载重能力的整体展现。中国正在火箭能力发展的路上，大步向前迈进。

　　结语

　　本文粗枝大叶地勾画了人类过去50年主流的载人航天太空活动，未能涉及机器人太空探测领域。人类送出的智能型卫星，从在地球轨道上运行的“哈勃望远镜”和“全球定位卫星”，到登陆火星的“维京人号”、“火星探路者号”、“机会号”、“精神号”，还有目前开往已被除名行星之列的“冥王星”快车，和已漂逸在太阳系以外的“航海者号”等，不胜枚举。很多学者认为，它们才是人类太空探测主力。这是场无止无休的大论战，需以专文处理。

　　另外一个有关“为什么”人类要花这么大劲儿，去从事一个看来像锦上添花的太空探测？这个重要话题，本文也从略，希望下次有机会谈。

　　李杰信博士简历

　　李杰信博士，美籍华裔太空科学家。现任美国航天总署(NASA)总部资深技术顾问兼太空任务科学家。

　　李杰信博士1943年生于黑龙江省牡丹江市。1965年毕业于台湾大学物理系。1966年赴美国深造，1971年获美国加州大学物理学博士。1978年进入美国加州理工学院喷气推进实验室从事太空研究。1987年调任华盛顿美国航天总署总部，以“特殊科技人员”身份，管理太空科学飞行实验任务。1991年，李杰信在众多竞争者中，脱颖而出，夺得派往美国麻省理工学院管理学院Sloan School进修的唯一名额，获科技管理硕士学位。

　　李杰信工作出色，先后获得NASA“杰出成就奖章”、“杰出服务奖章”、“银斯努匹奖”、第一届太平洋盆地国际太空年“松长纪念奖”、“通俗科学写作第一奖”和台南第一中学“杰出校友奖”等奖项。

　　李杰信管理的太空飞行实验项目，有7位诺贝尔奖获得者参与。在国际太空合作领域，他是一位具知名度及影响力的人物。他并拥有8项美国专利、发表过60多篇科学及科技管理论文。

　　李杰信长久以来关心祖国的科普事业。1985年，李博士在美国创立了“美国促进中国科普协会”并出任会长，致力推动中国青少年的科普活动，曾举办了两届“中国青少年航天飞机科学实验活动”，参与的中学生达一亿二千万之多。经过他8年的努力，5位中国和香港青少年航天爱好者设计的太空实验搭载，在1992年和1994年，成功地在美国的航天飞机上飞上太空。中国“神州六号”上天之际，应中国中央电视台之邀，李杰信在4天内，8次以嘉宾身份，从美国首都华盛顿，通过卫星连线，为中国观众实况直播分析评论。

　　多年来，在中国航天事业进展的每个新闻事件中，李杰信成为海内外众多新闻媒体争相追逐的权威评论员，曾多次接受海峡两岸和海外华文报纸、电台、电视台的采访。

　　李杰信博士是一位热情的科普作家，曾在海峡两岸出版了中文科普书籍《追寻蓝色星球》、《我们是火星人？》、《生命的起始点》和《别让地球再挨撞》，并为中国时报“浮士绘”专栏作家。

　　(现任美国航天总署(NASA)总部资深技术顾问兼太空任务科学家)