“再续前缘”:美俄或将双双开启核动力航天的新时代
在航天飞机投入运行前,发射载人飞船的运载火箭曾在美国包括“阿波罗”登月在内的一系列太空计划中,扮演至关重要的角色。进入新世纪后,随着航天飞机老化程度的不断提高,运载火箭重新成为国家航空航天局的宠儿。按计划,已经启动的新一代航天工程“星座计划”,就包含了一系列雄心勃勃的目标——2015年开始将宇航员送达国际空间站,2020年再次实现载人登月。用于替代航天飞机的“战神”系列火箭的各个型号,在发动机等方面具备通用性,故“战神Ⅰ-X”的开发和试验实际上就是后续型号的研制前奏。“战神”系列火箭具有技术成熟、成本较低、运载能力巨大的优势,充分体现了美国的航天实力和向宇宙深处进军的雄心。奥巴马上台后,曾表示大力支持“星座计划”。不过,愈演愈烈的国际金融危机和持续增加的研发费用,迫使他决定成立专门委员会对其予以重新评估,为该计划的前景增添了几分不确定性。
多年来,钚-238已为26项国家航空航天局太空任务提供了动力,1988年美国终止了在位于南卡罗来纳州的能源部萨瓦纳河场址生产钚-238的工作,但保留了一份原料清单,从俄罗斯购买钚-238补充存量。2009年与俄罗斯的协议到期,于是在2010年6月,奥巴马政府向国会提交了一份计划,其中就包括使用能源部位于爱荷华州和田纳西州的国家实验室重新生产钚-238的提议。能源部2010财年申请的3000万美元经费被立法者否决,之后参议院一个专门小组又否决了能源部为2011财年申请的1500万美元。国家航空航天局提出的类似申请此前从未在众议院表决过。但2011年7月,控制国家航空航天局预算的众议院专门小组决定支持重启钚-238生产,小组主席伍夫发誓竭尽所能地促使这项计划获得批准。与此同时,立法者还鼓励国家航空航天局继续与能源部在改进其放射性同位素推进系统,尤其是“先进斯特林”(Stirling)放射性同位素发电机方面合作,这将使国家航空航天局更好、更有效地利用钚-238原料。能源部估计重启钚-238生产需要耗资7500-9000万美元,5-6年之后才能生产出新的钚-238,计划平均每年生产1.5千克。
与美国相比,俄罗斯在其“和平”号空间站退役坠毁后,就基本退出了自主长期载人飞行的行列。俄罗斯虽然继承了前苏联的衣钵,却受困于经济不振,始终未能发展出新的航天技术,使用近40年的运载火箭和飞船虽小有改进,但缺乏实质性的变化。美国大张旗鼓发射“战神”运载火箭,无疑对俄罗斯刺激很大,高调宣布将研制技术更先进的核动力飞船,就是莫斯科的回应。按照俄航天署署长佩尔米诺夫的说法,计划研制的核动力飞船的设计草图将在2012年前完成,项目的实施需要9年时间,耗资上千亿卢布。他强调,如果俄罗斯希望在包括探索月球和火星在内的太空竞赛中保持竞争力,发展核动力飞船至关重要。需要指出的是,俄罗斯打算研制的核动力飞船,与以往使用核反应堆供电的卫星不同,系直接利用核反应堆提供动力。其装备的热核火箭功率达兆瓦级,利用核燃料裂变时产生的巨大热能,把推进剂加热到极高温度再从火箭尾部喷出,推动后者高速飞行。热核火箭发动机的推力大,寿命长,可大大缩短飞船到达月球甚至火星的时间。然而,俄罗斯人描绘的宏伟图景能否成为现实,目前仍受到不少质疑。据美联社报道,俄罗斯早就想制造新型载人飞船,无奈进展缓慢,眼下提出雄心勃勃的核动力飞船计划,意图更像是向政府要钱。更有专家指出,俄罗斯的核飞船计划“脱离现实”——即便是在正常飞行过程中对宇航员造成的辐射,也相当于每天拍8次X光片,一旦发生故障将更加致命。(谢武)