美国空间技术的发展(第二部分)

美国空间技术的发展一、美国国家航空航天局美国国家航空航天局（英语：NationalAeronauticsandSpaceAdministration，缩写：NASA）[3]是美国联邦政府的一个行政机构，负责制定、实施美国的民用太空计划、与开展航空科学暨太空科学的研究。1958年7月29日，美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》，创立了国家航空航天局，取代了其前身美国国家航空咨询委员会。于1958年10月开始运转。自此，美国国家航空航天局负责了美国的太空探索，例如登月的阿波罗计划，太空实验室，以及随后的航天飞机。自2006年2月，美国国家航空航天局的愿景是“开拓未来的太空探索，科学发现及航空研究”。美国国家航空航天局的使命是“理解并保护我们赖以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外，美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空太空研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构中执牛耳者。美国国家航空航天局透过地球观测系统提升对地球的了解，透过太阳科学研究计划精进太阳科学。美国国家航空航天局注重于利用先进的机械任务探索太阳系中的的所有天体并利用天文观测台及相关计划研究天体物理学中的主题，例如大爆炸理论。美国国家航空航天局与许多美国国内及国际的组织分享其研究数据。二、美国航空航天的发展历程32年前的4月12日，随着点火的巨响和无数人的欢呼，第一架航天飞机“哥伦比亚号”带着载人航天的新梦想向天空飞去。30年后，“亚特兰蒂斯号”则为这一篇章划上句号。美国史密森学会全国航空航天博物馆历史馆长瓦勒丽·尼尔博士回忆起最初的航天飞机任务时，告诉我们一件有意思的事：“无论如何，最后的一次发射代表了航天飞机时代的意义。航天飞机最初的设计和构想就是作为运输工具，等于往来于太空中的大货车。事实上，在它们问世的头几年里，就是被普遍地叫做‘太空卡车’，用于搭乘宇航员，将重要的货物送到地球轨道上，并且让宇航员能够在地球轨道上做有用的事情。”美国从上世纪70年代开始研发航天飞机，直到1981年才发射了第一架航天飞机。但自此以后，每一次航天飞机的发射都吸引着人们的目光。尼尔认为，这是因为航天飞机本身的意义已经超越了“运输工具”，成就了卓越的功勋：“同时，在上世纪80-90年代，航天飞机还将卫星送上过轨道；将行星探测器送到地球轨道上，让它们在那里加速离开我们的太阳系；同时还搭载实验室部件，在国际空间站完全建成之前作为临时空间站使用。而在2002年之后，航天飞机又转型为向国际空间站运输货物的货运飞船，这对于能够再利用的飞船来说是非常难得的。航天飞机一共在太空中停留了超过1000天，几乎是4年的时间，行程达到5亿英里。”美国一共建造过6架航天飞机，除作为样机的企业号、坠毁的挑战者号、哥伦比亚号之外，还有已经结束飞行任务的“发现号”、“奋进号”和执行最后一次任务的“亚特兰蒂斯号”。谈到这几架航天飞机，尼尔亲切地用“孩子”来形容它们：“他们都非常相像，就像一个家族里的孩子，大处相似而小处不同。有的机身上面可能有特别的标记，有的重一点有的轻一点，对宇航员来说有的更好操作一些，比如最后建造的奋进号在进入大气层时就有点难对付，但发现号就非常好，他们特别喜欢发现号。”“哥伦比亚号，休斯顿UHF呼叫……与哥伦比亚号在中部时间8点失去联系，大概在10分钟以前。”2003年，哥伦比亚号航天飞机在美国德克萨斯州北部上空解体坠毁，机上7名宇航员全部遇难。这并不是航天飞机30年的历史上唯一的痛楚。1986年，“挑战者号”航天飞机在升空73秒后爆炸，同样是令人惋惜的记忆。在两次事故之后，美国关于航天飞机是否应该重回太空的争议一直不断。尼尔说，对太空探索的坚持，最终让航天飞机重新回到了人们的视线中：“在1986年挑战者号和2003年哥伦比亚号的悲剧后，航天飞机几乎有2年的时间没有飞行。但来自总统的指令则说，一旦问题排除，航天飞机就应该继续飞行。因此NASA在那段时间转而进行排查处理问题的工作，采取一切措施改进和修缮航天飞机，同时在内部改进安全文化，防止这两次灾难再度发生。正是这样的承诺让航天飞机得以重返太空。”尼尔承认，除了安全因素外，过去30年中航天飞机一直是个充满争议的项目，例如花费和研究水平等等。但她始终认为，历史学家会对航天飞机有中肯的评价：“在过去30年中当然也不乏对航天飞机的批评之声，特别是对航天飞机的投入过大，难以自给自足，成本难以降低。同时航天飞机上的一些科研工作可以由机器人来做，运输工作可以由别的工具取代，航天飞机上的部分科学实验不是最前沿的科学实验等等。但我认为当历史学家回望这一段岁月时，将认识到航天飞机基本上可以说是一个成功的努力，让人类定期地返回太空。尽管不如一开始的时候设想的那么频繁，但平均每年有5次太空任务，让宇航员可以在近地轨道上做对地球上的人们有用的事情。”航天飞机的出现是人类科技发展的结果，也带动着人类科技的创新，为人类造福。尼尔举了两个小例子：“谈到改进航天飞机，一件有意思的事是，它们每次经过改进之后都会变得更轻。在过去几年中他们一直在这方面努力，因为航天飞机自重越轻，能装载的重量也越大，就可以往空间站上运输更多货物或者搭载卫星。另一个变化是，航天飞机上的电脑装置和控制舱是1970年代建造的，人们在持续地改造控制舱，安装更多的电脑，以便让控制舱更像飞机的控制舱；而曾经利用模拟信号的通讯和计算设备也变成了数字显示设备，能够看一下就读出关于航天飞机情况的综合数据。”今年5月，宇航员在最后一次在“奋进号”航天飞机上执行太空任务时，播放这首歌来当做起床的闹钟，这首歌是网友在NASA航天飞机曲目大赛中的胜出者，名字叫做“第一个看到日出的人”。而在航天飞机时代谢幕之际，通过它们，人们看到的是太空探索的黎明。三、美国航天工业的发展现状包括马克·韦德（MarkWade）在内的一些评论家]指出，NASA在载人飞行的计划中陷入了停滞不前的状况。美国政府花费数十亿美元完成的阿波罗计划以及土星计划中使用的航天器自1970年起就不再被使用。虽然阿波罗计划结束之后NASA的财政预算被大幅缩减，但机构内的官僚作风却没有改变，导致严重的铺张浪费，而且器械也没有保持在最佳状态。目前，NASA的载人航天计划依靠的仍是航天飞机。航天飞机担任的任务包括为在建的国际空间站运送主要的建筑构件和材料。在1986年和2003年的两次重大事故中，已有两架航天飞机被毁，导致14位航天员死亡。其中，1986年失事的挑战者号是一架用替换零件拼凑的航天飞机。而2003年的哥伦比亚号则造成美国国内对航天飞机未来的信心大减。NASA目前不考虑建造新的替补航天飞机，而是转而研发新的奥赖恩计划。NASA计划出现的问题导致了国际空间站计划的停滞不前。按照原计划，国际空间站在2005年应达到七名宇航员的配置，但现在却只有最基本的两名，以致很多计划中的研究项目被推迟。其他在国际空间站的项目上投了巨资（比如欧洲空间局）的国家因此担心国际空间站会像太空实验室一样以失败告终。同时，欧洲国家和日本对国际空间站的贡献也已经落后于时间表。2004年，美国政府提出了代替宇宙飞船的机组探测飞行器计划，以允许航天局再次将宇航员送至月球。此计划后来演变为后来的猎户座飞船计划。猎户座飞船（Orion）是美国太空总署（NASA）为星座计划研发的新一代载人太空飞行器，其每一架可以承载4至6个宇航员，原定目标是在2015年开始载人到达国际空间站。该飞船被设计为通过以同样处于正在设计状态的战神一号运载火箭来发射。这两者是美国星座计划中的一部分，该计划旨在2020年将人类再次送往月球，并接着征服如火星等太阳系内目标。2006年8月31日，美国国家航空航天局将该飞船的合同授予洛克希德·马丁公司，由其负责设计、开发及建造。美国总统奥巴马在2010年2月1日正式提议取消星座计划，因为这一计划是“超预算、进度落后而且缺乏新意”。有关法案于同年10月成为法律，包括猎户座飞船在內的星座计划宣告终结，但相关技术很可能用于未來的太空探索计划。