王希季
人類在載人航天領(lǐng)域取得的巨大成就，是以數(shù)萬人40年不懈的努力并數(shù)以千億美元的投入為代價(jià)的，這樣高的投入是否值得？中科院院士、中國空間協(xié)會理事長、空間技術(shù)研究院顧問王希季先生應(yīng)本刊之邀撰文闡述了這一問題。文章還透露，中國已具備發(fā)展載人航天的基本條件。
1961年4月12日，俄國人加加林進(jìn)入太空軌道并返回地面，掀開了世界載人航天史的第一頁。截止到1998年底，全世界共進(jìn)行了216次載人航天飛行，其中美國124次，俄國92次，共有795人次上天，開展了前所未有的空間實(shí)驗(yàn)活動。但這些載人航天取得的巨大發(fā)展，是以上萬人40多年不懈的努力和數(shù)以千億美元計(jì)的投入為代價(jià)的。時至今日，人類并沒有從載人航天得到多少回報(bào)。這就引發(fā)了“為什么要搞載人航天和值不值得搞載人航天”的曠日持久的激烈爭論，出現(xiàn)了載人航天總是在反對和責(zé)難的氣氛中獲得支持和取得進(jìn)展的奇特現(xiàn)象。
可以從以下兩個方面回答為什么要發(fā)展載人航天的問題。
開發(fā)利用空間資源 需要發(fā)展載人航天
人類為了社會進(jìn)步和生活，總是不斷擴(kuò)大活動的領(lǐng)域，探索新的理論和方法，開發(fā)和利用更多的資源。這是包括空間科學(xué)和技術(shù)在內(nèi)的高新技術(shù)發(fā)展的動力。外層空間（簡稱空間，又稱天或太空）是人類擴(kuò)大其活動范圍的最新疆域，它廣闊無垠，擁有豐富的空間資源�？臻g資源可分為兩類：一類是天然資源，如高真空、太陽能、月球、微小行星等；另一類是因航天器在軌道上運(yùn)行而自然產(chǎn)生的資源，如航天器對于地球表面的高位置和高速度，航天器的微重力環(huán)境等。空間資源也可以分為信息類、能源類和物質(zhì)類三類，這三類資源的開發(fā)都會給人類帶來巨大的利益。
近40年來航天技術(shù)為開發(fā)利用空間資源所作的努力，只是在開發(fā)航天器高位置和高速度資源以獲取、傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)信息方面取得了明顯成就，獲得了巨大的利益，例如通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星的廣泛應(yīng)用。開發(fā)這類信息資源，在現(xiàn)有技術(shù)條件下可以全部自動化，不需要人在軌參與，不受載人航天的制約。
進(jìn)一步開發(fā)空間能源和物質(zhì)資源，如利用航天器微重力環(huán)境制備高級材料和高級藥品；在空間獲取能源和建立電站等，由于獲取、加工、運(yùn)輸和存儲的主要是物質(zhì)或太陽能，因此采用的方法和過程，所需的裝備、設(shè)備和設(shè)施要比用于信息類的大和復(fù)雜得多。在現(xiàn)在和可預(yù)見的將來，還很難做到全部或大部分自動化。這就需要人在空間現(xiàn)場參與工作，以解決那些靠機(jī)器不能全解決、難以解決或代價(jià)過于昂貴的各種問題。如開發(fā)月球資源，就需要人進(jìn)駐月球長時間的參與工作。
需要人在空間現(xiàn)場直接參與工作，必須為人創(chuàng)造一個可以在空間長期生活和工作的條件，這就需要發(fā)展載人航天。
載人航天是天基航天的基礎(chǔ)
過去和現(xiàn)在，航天技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的基本發(fā)展模式是在地上做好一切工作，將航天器設(shè)計(jì)、制造和總裝到最終狀態(tài)，之后發(fā)射到運(yùn)行軌道，并工作到壽命終止。這種一切靠地上的發(fā)展模式也可稱為“地基航天”模式。地基航天的航天器，在軌道上任何一個關(guān)系到其功能和壽命的環(huán)節(jié)、元器件和設(shè)備出了問題，航天器不是帶病降低等級勉強(qiáng)維持，就是失效報(bào)廢。不出問題的航天器，當(dāng)燃料用完或能源不夠時，盡管其他一切均好，但也因無法補(bǔ)給而壽終正寢。航天技術(shù)屬高技術(shù)，具有一般高技術(shù)的特征，但它還有航天器不可維修、不可替換、不可加注、不可改變及調(diào)整功能和不可組裝等五不可的特點(diǎn)，因此，它是一種投入更多和風(fēng)險(xiǎn)更大的高技術(shù)。減少投入和降低風(fēng)險(xiǎn)始終是地基航天的頭等重要的課題。從根本上講，改善航天技術(shù)發(fā)展模式，變“五不可”航天器為“五可”航天器，將會大幅度降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)航天技術(shù)的大發(fā)展。
隨著載人航天技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在載人空間站已基本上可以實(shí)現(xiàn)“五可”。但對站外航天器實(shí)施“五可”，還需要在空間站的基礎(chǔ)上發(fā)展載人空間基地，空間基地配有拖船、備配件和燃料倉庫，可以把失效的或燃料耗盡的航天器拖到基地由航天員進(jìn)行小修、大修和加注恢復(fù)到原性能后再送回其原運(yùn)行軌道�？臻g基地有組裝場地可把按緊打包送來的分散零、部、組件展開、組裝成航天器整體，再由拖船拖到運(yùn)行軌道�？臻g基地可作為高軌道、月球和行星際任務(wù)的中轉(zhuǎn)站。
實(shí)現(xiàn)“五可”有相當(dāng)一部分工作在天上完成，按這種模式發(fā)展航天，可稱為“天基航天”模式。天基航天可從根本上降低航天器的成本和風(fēng)險(xiǎn)，為在空間建造大型航天器，如空間電站、空間旅館、月球基地等創(chuàng)造了條件，這無疑將促進(jìn)人類生存空間的擴(kuò)大和空間資源的開發(fā)。
中國已具備發(fā)展載人航天的基本條件
有很多人，不僅僅是中國人，在關(guān)心中國的載人航天問題，在爭論中國要不要和該不該發(fā)展載人航天的問題，各種意見都有。
1993年江澤民主席為中國空間技術(shù)研究院題詞：發(fā)展空間技術(shù)，開發(fā)空間資源。高度概括了發(fā)展我國空間技術(shù)（也稱為航天技術(shù)）及其產(chǎn)業(yè)的動力、目標(biāo)和作用�？臻g技術(shù)也包括載人航天。空間資源中的能源和物質(zhì)資源的開發(fā)，需要人在空間直接參與，需要發(fā)展載人航天。從發(fā)展的觀點(diǎn)看，中國應(yīng)該和需要發(fā)展載人航天。中國的空間技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已取得了相當(dāng)?shù)某删停_(dá)到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，運(yùn)載器、測控、發(fā)射場和返回式航天器等技術(shù)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，已具有發(fā)展載人航天的基本條件。
由于航天器可覆蓋全球，航天沒有國界，從它誕生之日起就具有國際性，航天投資和風(fēng)險(xiǎn)又很大。因此，歷來各國都把航天當(dāng)做國家和國際的大事處理。載人航天更有航天員的生命安全問題，其份量比非載人航天更重。盡管從發(fā)展的觀點(diǎn)和條件看，中國已有發(fā)展自己的載人航天事業(yè)的基礎(chǔ)，但要不要發(fā)展和如何發(fā)展載人航天等重大決策問題，還涉及經(jīng)濟(jì)、政治、外交等諸多方面，需依國家的決策而定。
