何时能开始太空旅行？

发展战略

为了实现太空旅行，英国布里斯托航天飞机公司制定了发展战略，把太空旅行的基本技术因素和市场因素结合在一起，目的是以最小的风险和成本研制出实用的航天飞机。这种航天飞机将大幅度降低太空飞行的成本，并将进一步发展成为低成本的空间站和重载航天飞机。为了尽快达到实用阶段，航天飞机的设计应尽量采用现有的技术，也需要导航系统，用以达到运送旅客的安全标准。太空运输的运作模式将由目前的有限发射，转变成类似民航定期飞行的运作模式。

未来的航天飞机将有50个座位，每位旅客的运输成本为1万美元。按现在的技术发展趋势，5年后造出航天飞机的样机。该样机用于发射小型卫星和向空间站运送供给品。其使用寿命不会很长，维护费用会比较高。即使如此，与一次性使用的运载火箭相比，它的成本还是大大降低了；再逐步发展10年，将研制出类似民航飞机的实用航天飞机。这样，15年以后，太空旅行将成为一个庞大的产业。

尽管一步到位就开发出航天飞机也是可能的，但是逐步研制更加可取。下一步，一种小型航天飞机被定为研制对象。它将在导航系统的引导下进行亚轨道飞行。这种航天飞机的研制费用较低，但同样能展示太空旅行的商业潜力，因而比较容易获得进一步研制开发的资金和支持。

这种小型航天飞机被命名为“登天者”（见下图），是在X－15超高速试验研究机的基础上重新设计的。50年代末建造的高速有人驾驶的火箭研究机X－15，飞行速度可达音速的6倍多，最大飞行高度可达约108公里，因此也可称其为亚轨道航天飞机。“登天者”小型航天飞机的设计和研制费用约为8000万美元，预计3年后进行首次飞行。该机可乘坐4人，其中2人为宇航员，2人为普通乘客。它将进行亚轨道飞行，首先用于科学研究，然后再用于太空旅行。

“登天者”的飞行分为两个阶段。在第一阶段使用喷气发动机起飞，上升到约9公里，停用喷气发动机；启动火箭发动机，开始第二阶段飞行，使之继续上升，靠惯性飞行达到约96公里高度。

“登天者”可以重复使用，用于试验航天飞机的新材料和新技术。在飞行几年之后，它将获得运送2名乘客的许可证。乘客在经历了若干分钟的微重力状态后可以观看地球，还可以在白天看到天空变黑和明亮的星星。“登天者”的维护较简单，费用也低，能够很快再次投入使用。

在基本设计上与“登天者”最为近似的飞机是SR53型战斗机（见其三面图）。两者的外形尺寸和重量很相近，都装备有喷气发动机和火箭发动机。SR53型战斗机只制造了2架样机，1957年进行了第一次试飞。这种战斗机从未进入空军服役。它每次飞行的成本与现代喷气战斗机的成本很接近，约为1万美元， 这也是“登天者”未来每次飞行要降到的成本。

“登天者”样机将在3年后开始飞行，预计再经过三、四年几百次飞行，达到了要求的安全性和可靠性之后将获得客运许可证，这样就可以开展亚轨道太空旅行了。

在“登天者”的基础上进一步开发研制的航天飞机被命名为“太空轿车”。它也是一种小型的采用两阶段飞行的航天飞机，水平起飞，水平降落， 并拥有导航系统。其运载能力被设计为1吨，这样就能承揽卫星发射业务；如果载人，包括宇航员在内可乘坐6人。欧洲航天局（ESA）的一份可行性报告指出，用现有的材料和发动机可以造出“太空轿车″。如果顺利，5年后将造出样机，用于发射小型卫星以及为空间站服务；再用5年的时间积累飞行经验，证实其安全性能，以便获得运送旅客的许可证。10年以后，“太空轿车″就可以开展太空旅行了。当然，初期的旅行费用会很高，只有富人承受得起。

研制“太空轿车″的费用估计为10亿美元，相当于美国航天飞机2次飞行的费用。因此，只要用“太空轿车”取代美国航天飞机的几次飞行，就能把研制“太空轿车”的费用节省出来。从政府的角度看，使用现在的航天飞机或运载火箭，费用也不低；如果能保证“太空轿车”一定数量的发射，其价格会降下来，政府肯定会愿意合作，私人机构也会对“太空轿车”投资，美国航空航天局和欧洲航天局就能将省下来的资金，用来降低飞向太空的成本。

“太空轿车”再向前发展就是“太空汽车”了。它不再作亚轨道飞行，而是作轨道飞行。它水平起飞，水平降落，进入轨道需要两个阶段飞行，也拥有导航系统。其座位扩展到50个，或者运载5吨货物。“太空轿车”将在15年后投入太空旅行的运营，每位旅客的费用约为1万美元。

研制航天飞机的历程

对太空旅行市场的分析来看，按保守估计每年也有100万人愿意花1万美元到太空去旅行一次，这就需要50架航天飞机。拥有这样一个规模的机群是太空事业发展的近期目标，乐观的估计是15年后能实现这一目标。但是，回顾航天事业发展的历程，我们发现这个目标几年前就应该实现了。

我们知道，实现这个目标首先要由亚轨道飞行的航天飞机取代一次性使用的运载火箭。早在1959年，第一架实验性的亚轨道航天飞机X－15就进行了试飞，随后又进行了199次飞行，最后于1968年放弃了。业内人士普遍认为，在已制造的、用于研制航天飞机的实验机中，X－15是比较成功的一个。

1961年，X－15是飞得最高和最快的一个机型。它使美国和欧洲的各大航空公司看到了进军太空的希望，再向前发展一步必然会研制出实用的航天飞机。一般来说，采用两个阶段飞行的方法进入太空，每个阶段需要的技术比较容易达到。因此，如果当时不放弃X－15，而是在其基础上研制新型的采用两个阶段入轨的航天飞机，那么到了70年代中期，新型航天飞机就会投入使用，用于发射卫星或向空间站运送货物；再经过20年，航天飞机的各项技术会趋于成熟，到现在很可能就已经将太空旅行发展成为一定规模的产业了。这并非“事后诸葛亮”的话。因为早在20世纪60年代，一些航天飞机的支持者就设想使用航天飞机运送旅客，只不过当时的注意力集中在高速长途航空客运，而不是太空旅行。

既然技术上早已达到一定水平，为什么航天飞机没有研制出来呢？很大的原因是因为冷战。1945年就有了V－2型弹道火箭，后来又研制出从X－1到X－15一系列X型实验机。那时，人们期待进一步研制出采用火箭技术的航天飞机。1961年，在冷战的压力下，人类乘坐在弹道导弹基础上研制的运载火箭，飞上了太空。载人太空飞行的时代开始了，接下来是载人飞向月球的竞赛。美国于1969年使用大型一次性使用的运载火箭赢得了竞赛，美国宇航员成为人类登上月球的第一人。由于当时太空飞行的次数少，人们还没有认识到重复使用发射工具可以极大地降低成本，而且，人们习惯性地认为，飞向太空只有使用弹道火箭。因此，研制航天飞机的计划被推迟了。接下来，美国研制的航天飞机是部分重复使用的，其轨道器和固体火箭助推器可以使用多次，巨型液体燃料贮箱只能使用一次。与一次性使用的运载火箭相比，其费用同样高，危险性同样大。研制可重复使用的小型航天飞机的提议，被冷战的政治需要搁置了下来。

航天飞机的研制历程说明，制造像民航飞机那样的“登天者”航天飞机是完全可能的。现在的技术要比X－15时期先进了许多。“登天者”可以采用美国航天飞机的外部隔热保护技术，也可以使用传统的铝合金框架、生命保障系统、推力控制系统、通信系统和导航系统，都不存在技术问题。

在飞机的发展历史上，新型飞机从实验试飞到投入运营的时间间隔通常都少于10年。X－15在1968年作了最后一次飞行之后被放弃了，现在在其基础上重新研制的航天飞机，进展应当迅速一些。

美国的研制情况与展望

美国正在研制几种航天飞机样机，如X－33和X－34，美国航空航天局为其提供了部分资金，一些私营公司也在资助航天飞机的研制。可以预计，5年后起码研制出一种航天飞机，再经过10年时间，航天飞机将达到实用阶段，即可经营一定规模的太空旅行了。这与前面提到的英国公司的发展战略不谋而合。

研制航天飞机的主要障碍是如何获得所需的资金。太空旅行的前景是美好的，但是官方的政策与专家的提议是如此脱节，很难说服资金拥有者认真考虑投资这一领域。如果有航天飞机经常飞向太空，则有可能逐步改变人们的思维定式。

美国密苏里州的一个基金会设立了一项航天飞机设计比赛。任何人或组织只要能研制出可运载3人的亚轨道航天飞机，上升到100公里的高度，返回后能重复使用，即在2周后能再次飞行，就能获得1000万美元的奖金。

设立大奖能促进航空事业的发展，这已被历史所证实。这种比赛将促进航天飞机的运营方式向民航飞机的运营方式转变。只有这样，才能大幅度降低太空飞行的成本，私人资金才会有可能进入太空旅行行业。

美国航空航天局已与航天运输协会联合对太空旅行进行了可行性研究，结论是肯定的。20世纪是弹道火箭的时代。在政治的驱动下，每年飞向太空的人数不到50人，运载火箭只能一次性使用。21世纪将是航天飞机的时代，在商业利益的驱动下，每年飞向太空的人数将超过100万人，航天飞机可重复使用，运营方式也像民航飞机一样。100年前，航空旅行都是乘坐气球进行的。发明了飞机以后，飞机迅速取代了气球，航空业务快速扩大。在不远的将来，航天飞机将取代传统的运载火箭，太空旅行的业务将快速增长，普通人也能参加令人神往的太空旅行。

大卫·阿斯福特著 陈思信译

责任编辑：兆 然■