2015年,國(guó)外載人航天活動(dòng)喜憂參半。這一年,載人航天領(lǐng)域相繼迎來(lái)“人類首次艙外活動(dòng)50周年”和“‘國(guó)際空間站’(ISS)連續(xù)有人駐留15周年”的紀(jì)念性事件。國(guó)外共進(jìn)行了14次載人及貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù),其中美俄各有1次任務(wù)失?。憾砹_斯成功發(fā)射4艘“進(jìn)步”(Rrogress)貨運(yùn)飛船和4艘“聯(lián)盟”(Soguz)載人飛船,進(jìn)步 M-27M飛船任務(wù)失敗;美國(guó)商業(yè)公司成功發(fā)射3艘貨運(yùn)飛船,太空探索技術(shù)公司(SpaceX)第7艘“龍”(Dragon)飛船在發(fā)射時(shí)遭火箭解體爆炸;日本成功發(fā)射一艘貨運(yùn)飛船,即第5艘“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”(HTV-5)。
1、各國(guó)圍繞“國(guó)際空間站”積極開(kāi)展空間活動(dòng)“國(guó)際空間站”連續(xù)有人駐留15年,
延壽已成定局
2000年11月2日,第1批長(zhǎng)期考察組進(jìn)駐“國(guó)際空間站”,自此之后15年,這一迄今規(guī)模最大的在軌航天器始終保持有人駐留的狀態(tài)??臻g站從1998年11月開(kāi)始建造,共有代表15個(gè)國(guó)家的5個(gè)空間機(jī)構(gòu)為此付出了財(cái)力和物力,總花費(fèi)超過(guò)1600億美元。最初預(yù)計(jì)于2006年完工,但是2003年“哥倫比亞”(Columbia)事故使航天飛機(jī)計(jì)劃擱淺長(zhǎng)達(dá)2.5年,空間站的建造也從2002年11月開(kāi)始停滯,直到2006年9月復(fù)工。但重要的是,15年連續(xù)駐留離不開(kāi)之前所有的長(zhǎng)期考察組、俄羅斯“進(jìn)步”貨運(yùn)飛船和“聯(lián)盟”載人飛船、商業(yè)公司的“龍”飛船和“天鵝座”(Cygnus)飛船,也離不開(kāi)“發(fā)現(xiàn)”(Discovery)、“阿特蘭蒂斯”(Atlantis)、“奮進(jìn)”(Endeavor)軌道器完成的37次航天飛機(jī)建造和裝配任務(wù)。15年來(lái),共有45批長(zhǎng)期考察組先后在空間站上生活和工作。期間,站上共進(jìn)行了來(lái)自83個(gè)國(guó)家的1760多項(xiàng)科學(xué)研究,以這些實(shí)驗(yàn)和成果為基礎(chǔ)產(chǎn)生了1200份科學(xué)出版物。
此外,包括第1批長(zhǎng)期考察組進(jìn)行的22項(xiàng)和第45批長(zhǎng)期考察組正在進(jìn)行的191項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在內(nèi),全部生物醫(yī)學(xué)研究都在空間站航天員自身身體上進(jìn)行,其他實(shí)驗(yàn)在站上29個(gè)研究機(jī)柜和15臺(tái)外部實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行。美國(guó)航空航天局(NASA)及其國(guó)際合作伙伴期待在21世紀(jì)三四十年代實(shí)現(xiàn)載人登火星,目前空間站上進(jìn)行的研究活動(dòng)正為NASA登火鋪路。前沿技術(shù)發(fā)展使3D打印工具和設(shè)備成為可能,正在改變NASA考慮任務(wù)需求的方式。
2015年,除了空間站每批長(zhǎng)期考察組都不可缺少的俄羅斯和美國(guó)航天員外,日本、意大利、哈薩克斯坦、丹麥和英國(guó)都有航天員登上空間站并在站上生活和工作。3月28日,美國(guó)航天員斯科特·凱利和俄羅斯航天員米哈伊爾·科爾年柯開(kāi)啟為期1年的研究型任務(wù)。大多數(shù)空間站長(zhǎng)期考察組都停留4~6個(gè)月,此次為期1年的任務(wù)將使研究人員更好地了解人體如何應(yīng)對(duì)和適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間航天飛行。這是NASA瞄準(zhǔn)500天以上的載人火星往返任務(wù)定下的目標(biāo),發(fā)揮了空間站作為載人深空探索預(yù)備平臺(tái)的作用。此外,斯科特·凱利執(zhí)行任務(wù)期間,他的雙胞胎兄弟、NASA退役航天員馬克·凱利將在地面參與大量的遺傳學(xué)比較研究實(shí)驗(yàn)。
美國(guó)航天員斯科特·凱利(左)和俄羅斯航天員米哈伊爾·科爾年柯(右)在空間站上駐留1年
2015年,“國(guó)際空間站”計(jì)劃的國(guó)際合作伙伴美國(guó)、俄羅斯和日本先后正式批準(zhǔn)延長(zhǎng)其運(yùn)行期限,即從原先的2020年延壽到2024年。美國(guó)于2014年1月率先提出空間站延壽的想法。美國(guó)眾議院科學(xué)、空間和技術(shù)委員會(huì)空間分委會(huì)在2015年中召開(kāi)了名為“國(guó)際空間站:應(yīng)對(duì)運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)”的聽(tīng)證會(huì),目的是考察空間站的當(dāng)前狀態(tài)。分委會(huì)評(píng)估了NASA關(guān)于應(yīng)對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)挑戰(zhàn)的規(guī)劃、空間站合作伙伴關(guān)系狀況、如何利用空間站以實(shí)現(xiàn)未來(lái)深空探索以及NASA對(duì)于將空間站延壽至2024年的請(qǐng)求。7月15日,NASA總監(jiān)察辦公室發(fā)布關(guān)于NASA對(duì)空間站運(yùn)營(yíng)維護(hù)合同管理的審計(jì)報(bào)告。11月,“國(guó)際空間站”延壽獲美國(guó)立法保障。
俄羅斯載人及貨運(yùn)飛船狀況頻出
2015年4月28日,聯(lián)盟-2.1a火箭從拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火起飛,執(zhí)行進(jìn)步 M-27M飛船的發(fā)射任務(wù)。飛船入軌后即發(fā)生嚴(yán)重的并發(fā)故障,地面也無(wú)法與其取得聯(lián)系,飛船在軌道上處于失控翻滾狀態(tài)。俄羅斯聯(lián)邦航天局(Roskosmos)在4月29日晚間宣布,此次任務(wù)無(wú)法挽救是不可避免的事實(shí)。飛船于5月8日再入地球大氣層。任務(wù)失敗造成的損失估計(jì)達(dá)5050萬(wàn)美元。6月1日公布的最終調(diào)查結(jié)果顯示:火箭與飛船的頻率和動(dòng)力學(xué)特性導(dǎo)致兩者配合出現(xiàn)問(wèn)題,火箭第三級(jí)與飛船分離異常,造成飛船受損。在安排該火箭和該飛船組合飛行時(shí),未全面考慮兩者的結(jié)構(gòu)特性。
2015年12月15日,聯(lián)盟 TMA-19M飛船在拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)載3名航天員升空。在軌飛行6h后,飛船準(zhǔn)備與空間站對(duì)接。但在對(duì)接前的最后逼近階段,飛船控制系統(tǒng)突發(fā)警告,小型定位推力器(DPO)未能正常啟動(dòng)。“航向”(Kurs)系統(tǒng)自動(dòng)下令中止自動(dòng)對(duì)接程序,導(dǎo)致飛船退離其對(duì)接目標(biāo),后由航天員手動(dòng)控制與空間站對(duì)接。
最近幾年來(lái),“聯(lián)盟”系列/“進(jìn)步”系列飛船均頻發(fā)在軌故障,地面系統(tǒng)運(yùn)行也不太穩(wěn)定,甚至在2011年8月出現(xiàn)了“進(jìn)步”系列飛船歷史上第一次發(fā)射失敗,引致對(duì)俄羅斯載人航天能力水平下滑和管理混亂的質(zhì)疑。
日本發(fā)射第5艘“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”
2015年8月19日,日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)使用三菱重工公司的H-2B火箭在日本種子島航天中心成功發(fā)射H-2轉(zhuǎn)移飛行器-5。H-2轉(zhuǎn)移飛行器-5向空間站運(yùn)送了飲用水、食物、日用品和實(shí)驗(yàn)器材等共計(jì)5.5t貨物補(bǔ)給。飛船于8月24日晚與空間站交會(huì),站上日本航天員操作機(jī)械臂夾持H-2轉(zhuǎn)移飛行器-5完成??俊?duì)接。由于歐洲“自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器”(ATV)已于2015年年初退役,目前負(fù)責(zé)對(duì)空間站進(jìn)行貨物補(bǔ)給的僅剩美國(guó)、俄羅斯和日本貨運(yùn)飛船,而“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”已成為目前運(yùn)力最大的空間站貨運(yùn)飛船。
在空間站上??康娜毡綡-2轉(zhuǎn)移飛行器-5
2、載人航天商業(yè)化有得有失太空探索技術(shù)公司“龍”飛船任務(wù)
2次成功 1次失敗
2015年1月和4月,太空探索技術(shù)公司各發(fā)射了一艘“龍”飛船,分別執(zhí)行該公司第5、第6次“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”合同任務(wù),均圓滿完成,共向空間站運(yùn)送了4200多千克貨物,顯示了該公司日漸成熟的火箭和飛船技術(shù)能力。“龍”飛船第6次合同任務(wù)成功發(fā)射之后,NASA局長(zhǎng)博爾登深情回憶起5年前大概這個(gè)時(shí)候,奧巴馬總統(tǒng)參觀了太空探索技術(shù)公司現(xiàn)在所用的發(fā)射場(chǎng),彼時(shí),該公司甚至還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)軌道飛行。“如今,它定期補(bǔ)給空間站,并將與波音公司(Boeing)一道恢復(fù)美國(guó)本土載人航天發(fā)射能力。過(guò)去5年取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,接下來(lái)的5年更值得期待。”
2015年1月14日,飛行中的美國(guó)“龍”飛船
2015年6月28日,太空探索技術(shù)公司的獵鷹-9(Falcon-9)火箭從卡納維拉爾角空軍基地點(diǎn)火升空,預(yù)備執(zhí)行該公司“龍”飛船的第7次合同任務(wù),爬升約2min后,火箭爆炸解體。經(jīng)過(guò)近3周的調(diào)查,該公司首席執(zhí)行官伊隆·馬斯克在7月21日公布了事故的初步調(diào)查結(jié)果:在火箭第一級(jí)工作過(guò)程中,火箭上面級(jí)液氧貯箱中的氦氣瓶支架失效,引起氦氣泄漏,最終導(dǎo)致液氧貯箱因壓力過(guò)大而破裂。隨火箭/飛船損毀的有1867kg加壓貨物,其中包括價(jià)值最高的“國(guó)際對(duì)接轉(zhuǎn)接器”(IDA),本打算安裝在空間站和諧號(hào)節(jié)點(diǎn)艙(Harmony Node)前端作為未來(lái)商業(yè)載人航天器和其他航天器的對(duì)接口,另一部“國(guó)際對(duì)接轉(zhuǎn)接器”原定于2015年12月在“龍”飛船第9次任務(wù)中發(fā)射,地面雖還有零件可用于再造一部“國(guó)際對(duì)接轉(zhuǎn)接器”,但整個(gè)計(jì)劃已耗費(fèi)NASA近1億美元,此次毀壞損失巨大。損毀貨物還包括行星實(shí)驗(yàn)室公司(Planet Labs)的8顆立方體衛(wèi)星,這是該公司第2次在空間站貨運(yùn)任務(wù)中損失的衛(wèi)星:26顆“鴿群”(Flock)衛(wèi)星毀于2014年10月“安塔瑞斯”(Antares)火箭/“天鵝座”飛船事故。
從“安塔瑞斯”火箭爆炸到獵鷹-9火箭發(fā)射失敗,空間站貨運(yùn)任務(wù)在8個(gè)月之內(nèi)遭遇了3次事故,高度頻發(fā)的航天事故引發(fā)國(guó)際航天界的關(guān)注。
軌道-ATK公司“天鵝座”飛船復(fù)飛
“安塔瑞斯”火箭事故發(fā)生后的1年多以來(lái),軌道-ATK公司經(jīng)歷了艱難的復(fù)原過(guò)程。12月6日,聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司(ULA)的宇宙神-5(Atlas-5)火箭成功將軌道-ATK公司執(zhí)行第4次合同任務(wù)(OA-4)的增強(qiáng)型“天鵝座”貨運(yùn)飛船送入軌道。此次任務(wù)從發(fā)射開(kāi)始就創(chuàng)造了多項(xiàng)紀(jì)錄:它是繼2014年10月事故后,軌道-ATK公司發(fā)射的首次空間站貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù);也是首次由“宇宙神”火箭發(fā)射;首次動(dòng)用NASA肯尼迪航天中心并從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射的“天鵝座”任務(wù);首次使用增強(qiáng)型“天鵝座”飛船。此次任務(wù)的成功發(fā)射有助于增強(qiáng)NASA的信心,穩(wěn)固軌道-ATK公司在美國(guó)載人航天商業(yè)化進(jìn)程中的地位。
美國(guó)增強(qiáng)型“天鵝座”飛船即將被空間站機(jī)械臂捕獲瞬間
NASA繼續(xù)推行載人航天商業(yè)化
NASA于2014年9月敲定由波音公司和太空探索技術(shù)公司共同為其執(zhí)行未來(lái)的空間站載人運(yùn)輸任務(wù)。美國(guó)聯(lián)邦審計(jì)總署(GAO)按既定期限在2015年1月5日對(duì)內(nèi)華達(dá)山脈公司(SNC,競(jìng)標(biāo)公司之一)起訴NASA授出“商業(yè)乘員開(kāi)發(fā)”合同一案進(jìn)行裁決,稱美國(guó)聯(lián)邦審計(jì)總署不同意SNC公司對(duì)于NASA評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的論點(diǎn),因此正式駁回其關(guān)于此事的起訴,由此,NASA商業(yè)載人運(yùn)輸合同擺脫爭(zhēng)議。2015年5月和11月,波音公司和太空探索技術(shù)公司分獲NASA“商業(yè)乘員運(yùn)輸能力”合同第1份訂單,12月Boeing公司獲第2份訂單,最早從2017年起為NASA執(zhí)行空間站載人運(yùn)輸任務(wù)。2015年5月,太空探索技術(shù)公司載人“龍”飛船成功完成發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn),通過(guò)了作為載人航天器的重要里程碑,最早可于2016年12月進(jìn)行無(wú)人試飛。Boeing公司宣布將其為該計(jì)劃研制的乘員空間運(yùn)輸-100(CST-100)載人飛船重新命名為CST-100“星際客車”(Starliner),亦在2015年完成眾多關(guān)鍵里程碑,將從2016年開(kāi)始地面試驗(yàn)。
載人“龍”飛船成功完成發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn)
美國(guó)“星際客車”與空間站對(duì)接示意圖
在2014年9月啟動(dòng)的空間站第2輪“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”方案征集中,盡管投標(biāo)者眾,也不乏波音、洛馬(LM)等宇航巨頭,NASA還是決定在太空探索技術(shù)公司、軌道-ATK公司和SNC公司之間做出抉擇,為其執(zhí)行2017年之后的空間站貨運(yùn)任務(wù)。
2015年8月,NASA局長(zhǎng)查爾斯·博爾登直接致信國(guó)會(huì),稱因其過(guò)去幾年中持續(xù)削減對(duì)NASA“商業(yè)乘員”(Commercial Crew)計(jì)劃的預(yù)算申請(qǐng),NASA被迫與俄羅斯聯(lián)邦航天局續(xù)約,繼續(xù)租用“聯(lián)盟”載人飛船前往空間站,合同變更總價(jià)為4.9億美元。博爾登同時(shí)在信中強(qiáng)調(diào),載人航天和空間探索是美國(guó)重要的航天活動(dòng),不應(yīng)再依賴他國(guó)進(jìn)行載人發(fā)射,力勸國(guó)會(huì)為“商業(yè)乘員”計(jì)劃提供資金。盡管各項(xiàng)相關(guān)計(jì)劃進(jìn)展良好,但因面臨國(guó)會(huì)持續(xù)削減預(yù)算的壓力,進(jìn)度堪憂。功夫不負(fù)有心人,在12月發(fā)布的新財(cái)年綜合撥款法案中,“商業(yè)乘員”項(xiàng)目獲12.44億美元全額資助。博爾登在首屆太空商業(yè)研討會(huì)及展覽會(huì)上發(fā)表演說(shuō),稱商業(yè)公司和國(guó)際合作伙伴很有可能要在載人重返月球的進(jìn)程中擔(dān)當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)作用。
2015年,NASA通過(guò)若干項(xiàng)新計(jì)劃與30多家美國(guó)商業(yè)公司結(jié)成新的公私合作伙伴關(guān)系,共同推動(dòng)空間探索能力發(fā)展,包括:下一代空間探索技術(shù)合作伙伴、利用公私合作伙伴關(guān)系推動(dòng)引爆點(diǎn)技術(shù)、利用公私合作伙伴關(guān)系推動(dòng)新興空間技術(shù)能力、先進(jìn)深空電推進(jìn)系統(tǒng)合作研制計(jì)劃等。
3、新型空間運(yùn)輸系統(tǒng)研制工作穩(wěn)步開(kāi)展
美國(guó)新型載人飛船和重型運(yùn)載火箭進(jìn)展順利
“空間發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)和“獵戶座”(Orion)飛船計(jì)劃繼續(xù)取得重大進(jìn)展,最早將于2018年11月進(jìn)行第一次“探索任務(wù)”(EM-1)。
經(jīng)過(guò)NASA及業(yè)內(nèi)高級(jí)工程師和宇航專家連續(xù)11個(gè)星期的審查,“空間發(fā)射系統(tǒng)”最終通過(guò)關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審,成為近40年來(lái)NASA首個(gè)可載人運(yùn)載火箭。“空間發(fā)射系統(tǒng)”重型運(yùn)載火箭系列是NASA在“阿波羅”(Apollo)登月時(shí)代的土星-5(Saturn-5)火箭之后建造的第一個(gè)探索級(jí)火箭,主要用于向近地軌道及以遠(yuǎn)的空間發(fā)射載人飛船、貨物以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,還可作為空間站的備用運(yùn)輸工具。“空間發(fā)射系統(tǒng)”將成為航天史上最強(qiáng)大的火箭,分三步實(shí)現(xiàn)70t、105t和130t的低地球軌道運(yùn)載能力。此次通過(guò)關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審的是70噸級(jí)構(gòu)型。
美國(guó)“空間發(fā)射系統(tǒng)”概念圖
以2014年底首次無(wú)人試飛成功為基礎(chǔ),新載人飛船“獵戶座”在2015年又經(jīng)過(guò)了若干項(xiàng)嚴(yán)苛的技術(shù)和計(jì)劃評(píng)審。3月,飛船發(fā)射中止系統(tǒng)通過(guò)試驗(yàn);8月,飛船樣機(jī)降落傘系統(tǒng)通過(guò)試驗(yàn),驗(yàn)證了再入過(guò)程中降落傘僅部分展開(kāi)情況下的執(zhí)行能力;9月,飛船通過(guò)關(guān)鍵決策點(diǎn)-C里程碑,乘員艙主結(jié)構(gòu)焊接工作啟動(dòng)。
美國(guó)“獵戶座”飛船概念圖
俄羅斯升級(jí)現(xiàn)役飛船型號(hào),新飛船研制進(jìn)展緩慢
俄羅斯在2015年12月發(fā)射了新型號(hào)進(jìn)步 MS的第一艘飛船——進(jìn)步 MS-1。考慮到這是新貨運(yùn)飛船的首飛,因此采取常規(guī)的兩晝夜交會(huì)飛行模式,于12月23日與空間站碼頭號(hào)對(duì)接艙(Pirs Docking Module)進(jìn)行對(duì)接。相比上一型號(hào),更換了飛船上的遙測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線電通信系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng),并配備了“全球定位系統(tǒng)”(GPS)和“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”(GLONASS)接收器;將航向-A交會(huì)導(dǎo)航系統(tǒng)升級(jí)為航向-NA系統(tǒng);外部加裝立方體衛(wèi)星部署機(jī)構(gòu),從進(jìn)步MS系列第3艘飛船開(kāi)始每次可攜帶24顆立方體衛(wèi)星。俄羅斯將在2016年把載人飛船型號(hào)從聯(lián)盟 TMA-M升級(jí)為聯(lián)盟 MS。
俄羅斯用于接替“聯(lián)盟”系列飛船的新一代載人飛船PTK NP已于2010年完成初步設(shè)計(jì),2013年正式獲批研制。根據(jù)當(dāng)前規(guī)劃,將在2024年進(jìn)行首次載人飛行,之后在2025年進(jìn)行載人月球軌道飛行。2015年8月,PTK NP計(jì)劃主承包商能源火箭航天集團(tuán)(RKK Energia)發(fā)布了用在該飛船上的新對(duì)接口規(guī)格,能連接最大質(zhì)量達(dá)30t且裝備任意對(duì)接系統(tǒng)的飛行器,將對(duì)接過(guò)程中的負(fù)載減掉30%,還可為乘員提供更寬敞的轉(zhuǎn)移通道。
歐洲發(fā)射無(wú)人太空飛機(jī),還與NASA合作研制“獵戶座”
2015年2月11日,歐洲航天局(ESA)用“織女星”(Vega)運(yùn)載火箭成功發(fā)射了無(wú)人太空飛機(jī)“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”(IXV),執(zhí)行亞軌道試飛任務(wù)。“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”到達(dá)413km高度后彈道式再入返回,亞軌道飛行共持續(xù)100min,最后在降落傘輔助下濺落在太平洋上并回收。“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”的主要目的是在飛行中試驗(yàn)航天器再入技術(shù)。此次試飛取得巨大成功后,ESA已開(kāi)始規(guī)劃“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”下一次飛行任務(wù),“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”項(xiàng)目經(jīng)理稱將在2019或2020年進(jìn)行。ESA局長(zhǎng)讓-雅克·多丹表示,ESA及其成員國(guó)與歐洲航天工業(yè)界一道,已準(zhǔn)備好接受航天運(yùn)輸、無(wú)人探測(cè)和載人航天領(lǐng)域的新挑戰(zhàn)。
歐洲“過(guò)渡型試驗(yàn)飛行器”概念圖
“自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器”退役之前,NASA與ESA達(dá)成協(xié)議,由ESA在“自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器”的基礎(chǔ)上為“獵戶座”第一次“探索任務(wù)”提供服務(wù)艙,稱為“歐洲服務(wù)艙”。2015年11月,“歐洲服務(wù)艙”全尺寸樣機(jī)運(yùn)抵NASA,接下來(lái)幾個(gè)月中將在格倫研究中心接受試驗(yàn)。
4、載人航天政策、規(guī)劃和評(píng)估
美國(guó)加大載人航天投入,宣告開(kāi)啟“火星之旅”
(1)NASA 2016財(cái)年預(yù)算大幅增加
2015年2月,美國(guó)白宮發(fā)布2016財(cái)年預(yù)算申請(qǐng),其中為NASA申請(qǐng)了185.29億美元,除航空和教育外,其他項(xiàng)預(yù)算都在增加。其中,“探索”和“空間運(yùn)行”預(yù)算項(xiàng)同屬載人探索與運(yùn)行任務(wù)部,兩部分合計(jì)占總預(yù)算的46%之多??臻g技術(shù)項(xiàng)預(yù)算申請(qǐng)為7.25億美元,相比2015財(cái)年獲得的5.96億美元有大幅提升。
2015年12月,美國(guó)國(guó)會(huì)發(fā)布2016財(cái)年綜合撥款法案。NASA將獲得192.85億美元,較2015財(cái)年增加了12.85億美元,大贏家包括“行星科學(xué)”、“探索系統(tǒng)”和“商業(yè)乘員”,分別得到16.31億美元、36.80億美元和12.44億美元,都達(dá)到或超過(guò)了預(yù)算申請(qǐng)水平。
近年來(lái),美國(guó)載人航天領(lǐng)域的總預(yù)算一直處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),由此可以看出,美國(guó)依然將載人航天長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分,在財(cái)政上持續(xù)投入,擴(kuò)大載人航天活動(dòng)規(guī)模。
(2)商業(yè)航天安全和空間站延壽獲立法保障
2015年11月10日,美國(guó)參議院一致同意通過(guò)最終版《美國(guó)商業(yè)空間發(fā)射競(jìng)爭(zhēng)力法案》,擴(kuò)展了商業(yè)發(fā)射法中的2項(xiàng)關(guān)鍵條款,規(guī)定了對(duì)于從小行星上所開(kāi)采資源的有限私有產(chǎn)權(quán),正式批準(zhǔn)空間站延壽4年,即至少運(yùn)行到2024年。該法案調(diào)和了眾議院2015年5月通過(guò)的版本和參議院8月批準(zhǔn)的另一版本。
(3)為載人火星探索長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)鋪路
1)圍繞載人火星探索開(kāi)展多次研討。2015年4月,美國(guó)行星協(xié)會(huì)召開(kāi)了一次名為“載人火星軌道飛行”的研討會(huì),來(lái)自NASA、航天工業(yè)界及科學(xué)界的70名代表探討了一項(xiàng)擬議載人火星探索計(jì)劃的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)性和效益,并就一系列關(guān)鍵問(wèn)題達(dá)成共識(shí)。據(jù)行星協(xié)會(huì)發(fā)表的聲明稱,獨(dú)立的成本估算顯示,假設(shè)“NASA放棄在‘國(guó)際空間站’計(jì)劃中的主導(dǎo)作用”,則其當(dāng)前的預(yù)算水平能負(fù)擔(dān)“2033年載人繞火衛(wèi)一軌道飛行、2039年載人登陸火星”的探索計(jì)劃。當(dāng)被問(wèn)及這一計(jì)劃所面臨的潛在障礙時(shí),專家組所有成員都認(rèn)同,最大的障礙在政治上,而非技術(shù)上;真正的問(wèn)題是政治,或者說(shuō)真正的機(jī)遇是政治。5月,載人火星峰會(huì)(Humans to Mars Summit)在美國(guó)華盛頓召開(kāi),該峰會(huì)由非盈利機(jī)構(gòu)探索火星有限公司(Explore Mars)主辦,每年一屆,為期3天。NASA局長(zhǎng)博爾登在開(kāi)幕式上致辭。盡管國(guó)會(huì)一直對(duì)NASA的小行星捕獲計(jì)劃有所質(zhì)疑,但博爾登稱關(guān)于該任務(wù)和NASA載人火星規(guī)劃中其他步驟的“共識(shí)已經(jīng)顯現(xiàn)”,并辯稱小行星任務(wù)事實(shí)上是前往火星的鋪路石。
2)發(fā)布《火星之旅:開(kāi)拓太空探索新篇章》報(bào)告。2015年10月,NASA公開(kāi)發(fā)布《火星之旅:開(kāi)拓太空探索新篇章》報(bào)告,概要介紹了美國(guó)分3個(gè)階段實(shí)施載人火星探索系列任務(wù)的規(guī)劃,重申將在21世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)載人登陸火星的終極目標(biāo)。該報(bào)告確定了未來(lái)探索者面臨的挑戰(zhàn),同時(shí)認(rèn)為這些挑戰(zhàn)是“可解決的”。NASA認(rèn)為,火星是可達(dá)的目的地,實(shí)施載人火星探索,也是為了貫徹“2010財(cái)年NASA授權(quán)法案”和“美國(guó)國(guó)家空間政策”的指示。為了到達(dá)火星、著陸火星、駐留火星,NASA正在發(fā)展所需能力。
3)載人小行星探索任務(wù)方案敲定。提出至今已近3年的NASA“小行星倡議”計(jì)劃亦獲重大進(jìn)展。2015年3月,NASA公布了“小行星重定向任務(wù)”(ARM)計(jì)劃細(xì)節(jié)。針對(duì)該計(jì)劃的無(wú)人任務(wù)部分,NASA選定了從一顆較大的小行星表面抓取一塊巨石的任務(wù)方案。NASA稱這將對(duì)未來(lái)載人深空探測(cè)任務(wù)規(guī)劃產(chǎn)生直接影響,并將開(kāi)啟載人航天的新紀(jì)元。NASA計(jì)劃最早在2019年公布目標(biāo)小行星,之后,“獵戶座”飛船將由“空間發(fā)射系統(tǒng)”發(fā)射,執(zhí)行載人小行星交會(huì)和探索任務(wù)。
俄羅斯確定載人航天未來(lái)發(fā)展方向
2015年2月,俄羅斯聯(lián)邦航天局(該機(jī)構(gòu)已于2016年1月1日正式撤銷)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織召開(kāi)工作會(huì),確定了俄羅斯載人航天未來(lái)發(fā)展主要基于以下2個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域:①在“國(guó)際空間站”計(jì)劃框架之下擴(kuò)大國(guó)內(nèi)空間設(shè)施種類,對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代化改造;②建造先進(jìn)的空間設(shè)施,以保證國(guó)家軌道空間站的運(yùn)行及深空探測(cè)計(jì)劃的實(shí)施。俄羅斯聯(lián)邦航天局發(fā)布的新聞稿稱,支持空間站延壽至2024年,空間站壽命終止后,將在與其分離的俄艙段基礎(chǔ)上建成俄羅斯屬軌道基礎(chǔ)設(shè)施。
截至本文發(fā)布時(shí),俄羅斯聯(lián)邦航天局在2015年底向政府提交的《俄聯(lián)邦2016-2025年航天活動(dòng)發(fā)展規(guī)劃》(草案)仍未獲總統(tǒng)批復(fù)。
日本繼續(xù)支持“國(guó)際空間站”運(yùn)行
根據(jù)日本宇宙開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略本部在2015年公布的最新版《航天基本計(jì)劃》,日本未來(lái)還將向空間站發(fā)射4艘“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”飛船。2015年8月,日本文部科學(xué)省公布了“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”改進(jìn)方案,將在保持現(xiàn)有運(yùn)載能力的基礎(chǔ)上大幅減輕飛船質(zhì)量,并將制造費(fèi)用從目前的200億日元(約合1.66億美元)減少至100億日元(約合0.83億美元)左右。這種改進(jìn)型“H-2轉(zhuǎn)移飛行器”有望應(yīng)用于日本發(fā)往空間站的最后一艘飛船,未來(lái)還可能替換其貨運(yùn)部分用于登月等任務(wù)。
2015年10月7日,參與國(guó)際空間探索協(xié)調(diào)組(ISECG)的14家空間機(jī)構(gòu)(包括中國(guó))高層管理者共聚ESA歐洲空間運(yùn)行中心,商討《全球探索路線圖》下一步的實(shí)施問(wèn)題,并達(dá)成了一些共識(shí),肯定了各自對(duì)促進(jìn)廣泛國(guó)際合作、進(jìn)一步推動(dòng)空間探索和利用的承諾。國(guó)際空間探索協(xié)調(diào)組參與空間機(jī)構(gòu)正連同更廣泛的科學(xué)團(tuán)體起草有關(guān)載人探索科學(xué)機(jī)遇的白皮書(shū)。
5、結(jié)束語(yǔ)
2015年,美、俄新型載人航天器系統(tǒng)研制進(jìn)展順利,向?qū)崿F(xiàn)載人航天長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)更進(jìn)一步。美國(guó)商業(yè)貨運(yùn)計(jì)劃接連遭遇事故,快速發(fā)展的商業(yè)航天引起更多擔(dān)憂。俄羅斯航天工業(yè)改革如火如荼,但貨運(yùn)飛船任務(wù)失敗,載人飛船故障不斷,引發(fā)對(duì)內(nèi)部管理混亂和整體水平下滑的質(zhì)疑。“國(guó)際空間站”主要合作伙伴國(guó)均批準(zhǔn)其延壽到2024年,最大程度發(fā)揮其作為技術(shù)驗(yàn)證和科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重要作用。
我國(guó)載人航天工程在2016年要完成長(zhǎng)征-7首飛、神舟-11載人飛船和天宮-2空間實(shí)驗(yàn)室的發(fā)射任務(wù),備受各方矚目。放眼國(guó)外,美國(guó)太空探索技術(shù)公司計(jì)劃在2月復(fù)飛“龍”飛船并搭載比格羅航天公司(Bigelow Aerospace)的充氣式驗(yàn)證艙段,聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司將在3月用宇宙神-5火箭為軌道-ATK公司執(zhí)行第2次“天鵝座”飛船發(fā)射任務(wù);軌道-ATK公司計(jì)劃在5月復(fù)飛“安塔瑞斯”火箭;太空探索技術(shù)公司亦有望在年中之前試射一再推遲的“獵鷹重型”(Falcon Heaven)火箭;空間站上長(zhǎng)期考察組將從第46批工作到第50批,著重于科學(xué)應(yīng)用和貨物補(bǔ)給,同時(shí)為最早于2016年底開(kāi)始的商業(yè)載人航天器運(yùn)行做好準(zhǔn)備。(來(lái)源|國(guó)際太空)
2016年3月美國(guó)比格羅航天公司充氣式驗(yàn)證艙段(左上)與“國(guó)際空間站”對(duì)接示意圖
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