美國太空總署(NASA)的穿梭機(Space Shuttle)項目自1981年起為美國太空業服務30 年後,於2011 年正式宣告終結。在這之後,美國一直藉助俄羅斯航空集團完成任何派遣太空人升空的任務。

這種情況持續到今年5月30日,NASA 開始使用SpaceX 的龍飛船送兩名太空人進駐國際太空站。這是自穿梭機退役後,美國太空人第一次從本國發射升空。接下來是最近11月14日,龍飛船又送了四名太空人進駐空間站。

人們不禁好奇,穿梭機項目究竟存在甚麼問題,為甚麼NASA突然停止了該項目?《探索雜誌》(Discover Magazine)近期發表的一篇博文揭示了這個項目的一些致命缺陷。

目標和達成情況

NASA 原本計劃把穿梭機造成可以重複使用的穿梭機,淘汰老式的拋棄式火箭,以降低發射成本,用於頻繁運送人員和物資進入地球低空軌道。

當時NASA 建造了一個天空實驗室(Skylab),這是在1973 年至1979 年間運作的首個空間站。NASA 計劃穿梭機不僅能夠頻繁造訪空間站,比如有的工程師預計一兩周即可完成一趟升空的任務,而且還有能力在空中與這個空間站一起建造後續的空間站設施。

在這些計劃下,穿梭機項目達成了不少。這包括幫助NASA 搭建了現在仍在使用的國際太空站(ISS);運送了多個重要太空資產升空,比如位於地球軌道上的哈勃望遠鏡、錢德拉X 射線天文台(Chandra X-ray Observatory),以及星際間探測器包括麥哲倫號(Magellan)金星探測器、尤利西斯號(Ulysses)太陽探測器、伽利略號(Galileo)木星探測器等;此外還完成了一些軌道科學實驗。

在前後三十餘年間,穿梭機共執行了135 次任務,應該說是取得了讓NASA 頗感到自豪的成就。可是,它也存在很多不足。

首先,也是最大的一個缺點是,這個項目費用高昂,平均每次發射耗資4.5 億美元,遠遠超出NASA 的預算成本。儘管穿梭機希望通過重複使用以節省成本,可是在高昂的費用下,多數客戶認為寧願使用老式的拋棄式火箭更為划算。

再者,這些太空船沒能實現計劃中的任務之間快速周轉的目標。最快的兩次發射之間也間隔了54天。在「挑戰者」號災難發生後,任務之間的周轉天數更是達到了88 天。較慢的運作周期也意味著這個項目能夠承接的訂單更少,收入更少,這又進一步推高了它的成本。

風險和災難

安全性是穿梭機項目的又一個重大問題。在上世紀80 年代中期,多數美國人都認為穿梭機很安全,已經是一種常規的航天工具。很多太空人升空的過程中都拋棄了前幾次任務規定穿著的全壓制服,只穿著簡單的工作服,戴著頭盔。

「挑戰者號」1986 年發射升空後爆炸解體,在空中留下一個人「字」。(NASA)
「挑戰者號」1986 年發射升空後爆炸解體,在空中留下一個人「字」。(NASA)

1986 年1 月28 日,「挑戰者號」發生故障,在發射73 秒後瓦解,機上七名航天員全部喪生。這次事故之後,人們不再認為穿梭機是常規的航天工具。17 年之後的2003 年2 月1 日,即將完成任務的「哥倫比亞號」在返回大氣層時解體,七名機組人員全部遇難。

儘管導致兩次災難的技術原因並不相同,但是這足以讓人們意識到穿梭機的安全性問題。終於,在高成本、較長的任務周轉時間、客戶不足、安全風險等所有這些因素的結合之下,2004年,當時的總統布殊在沒有明確提出任何替代項目的情況下,宣佈結束了穿梭機項目。

這一決定導致NASA 處於尷尬的境地,以至於之後每次太空任務都要依靠俄羅斯的資源。

隨著SpaceX 近期載人任務的成功,以及其它商務航天公司的快速發展,未來NASA 是否還會開發新一代載人穿梭機目前看起來並不明朗。◇

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