重复使用性将是关键－德国学者开发新的航天运载系统

因此，德国波恩的德意志博物馆以及一群科学家和昔日宇航员一起，试图点燃人们对欧洲航天事业的兴趣。他们隆重推出新展品，并为中小学生举办一系列的讲座，进行认真的交谈，介绍欧洲未来的航天计划。

德国宇航员埃瓦尔德1997年在俄罗斯的“和平号”空间站上停留了18天。今天，他正在向聚精会神的中学生介绍他作为宇航员的经历。他解释了自由落体和失重的物理现象，告诉他们可以自己动手，在蹦床上做实验。为此他们需要做的唯一的事情，是抱着金鱼缸跳蹦床，观察身体降落时，鱼缸里的水如何汇成球状。埃瓦尔德说，这个实验有助于理解科学，但鱼缸里的金鱼看起来会有点儿昏头转向。

这一天，是波恩德意志博物馆的航天科研日。宇航员的幽默风趣是点燃听众对航天事业产生兴趣的手段之一。这天上午，该博物馆刚刚揭开其最新展品的帷幕：目前德国正在开发的下一代航天运载器的风洞模型。这个巨大的黑色三角形模型悬挂在博物馆门前的半空中。毫无疑问，它科幻般的外表吸引了所有行人的注目。但对汇集在博物馆里的航天专家们来说，这个模型并不是空想，而是未来欧洲航天领域的现实。他们正准备把这个模型开发成实物。

目前，欧洲航天局的航天运载能力是以阿丽亚娜系列的火箭为基础的。类似阿丽亚娜这样的重型运载火箭之所以得到开发，是因为商用卫星的重量越来越大。但如果欧洲航天局决定在2012年前启用新的运载系统，接替阿丽亚娜火箭的话，任何新的设计都将受不同发展趋势的影响。

欧洲航空防务及航天公司（EADS）的米勒对此介绍说：“自从我们看到商用卫星的重量增长得并不像人们想像的那么快以后，再开发重型运载火箭就没有必要了，但却有必要在可靠性、成本和可用性方面继续开发，这就是未来开发工作的关键所在。这也是我们之所以认为未来竞争的关键在于重复使用性的原因。”

为了达到这一目标，德国航天专家开始了全新的设计。他们采纳的是搭载方案，也就是让一个小的入轨级运载器先搭载在一个大的载重级运载器上，进入高空。德国可复用航天运载器开发组的一个分组设在慕尼黑工业大学的科研中心。该中心的萨克斯教授介绍说：“我们这个是两级系统。载重级运载器类似于一架飞机，飞行速度非常快，差不多可以达到协和飞机的三倍。其发动机使用的是大气中的氧气，因此运载器没有必要携带氧化剂。这一点对减轻自重来讲非常重要，因为氧化剂的重量相当可观。”

载重级运载器的外观看上去就像一个拉长了的三角形，有点儿像法国的协和飞机，也就是说它可以在水平方向上起飞和降落，飞行高度可达大约30公里。到达这个高度后，第二级，也就是入轨级运载器会脱离载重级，完成进入绕地轨道的最后路程。这个系统具备多重优势：全套都可重复使用，因为无论是载重级还是入轨级的运载器都可以滑翔返回地面，就像今天的航天飞机一样；它也更轻，更安全，因为不用装载液态的氧气；又因为两级都可以水平起飞和降落，所以可以降低费用。萨克斯教授介绍说：“这意味着人们不再需要像美国卡纳维拉尔角发射场这样的特殊装置，而是利用现有的机场就行了。因为可以充分利用已经有的基础设施，所以就可以节省大量的资金。”

但无论投入使用后可以节省多少资金，单是把这一梦想变为现实就需要先投入不少的科研经费。开发新式航天载重飞机恐怕需耗资200亿欧元。鉴于欧洲联盟的预算讨论目前在更涉及生计的问题上，如农业补贴问题上都处于僵局，所以，要想说服政治家和普通百姓赞成花费巨额以实现航天之梦，并不是一件轻而易举的事儿。

这也是宇航员们为什么亲临德意志博物馆的原因。梅塞施密德教授1985年乘坐美国航天飞机进入过太空，如今他在斯图加特大学航天旅游系统研究所从事科研教学工作。梅塞施密德教授表示，像他这样曾经进入过太空的人出来进行公开交流，是激发人们兴趣的最佳途径。他介绍说：“作为宇航员，我们可以借助我们的经验、感受和大大小小的经历进行沟通，激发年轻一代的兴趣。对听众来说，由当事人讲述他们的亲身经历和个人印象是很具吸引力的，因为听众可以得到更个人的感觉和印象。”

那么，这样一位宇航员都介绍些什么样的航天经验呢？梅塞施密德教授说：“如果你从太空遥看地球，你就可以看到工业发达社会对地球造成的影响。你可以看到环境污染的情况，看到亚马孙地区着火的森林，可以看到地球上的资源是有限的。但在另一方面，我们又在开发航天技术，考虑生命支持系统，寻找维持生活水准的新办法，尽管环境污染在加重。”

这样的观察思考角度至今只是少数精英宇航员所拥有的特权，但这种特权时代恐怕不久将会告终。也许，向普通百姓提供航天旅行的机会，才是激发他们对航天事业感兴趣的最佳途径。英国维珍（Virgin）航空总裁理查德·布兰逊爵士就曾宣称，他们公司已经在计划提供大众太空旅游了。在欧洲航空防务及航天公司的米勒看来，实现大众，其实只是极有钱人的太空旅游还遥遥无期，但新式航天运载飞机可能是向此目标迈进的一步。他说：“我们对太空旅游这类的应用进行了一些分析，但分析结果表明，在今后20或30年中，不会形成真正的太空旅游市场，比如说年客运量达两万人次左右的市场。但开发这个新市场的关键因素之一是安全性，还有可靠性和价格。因此，我们认为，拥有可重复使用的运载工具是开发太空旅游市场的先决条件之一。”

就在宇航员们介绍他们亲身经历的时候，会聚在德意志博物馆的一些中学生已经对航天着迷了。但当他们问到要想成为宇航员需要做哪些准备时，他们也相当快地明白，那是一条漫长而又艰苦的道路。欧洲航天局最近招聘宇航员的结果显示，在22000名申请者中，只有5000名才具备合适的资格。所以，假如这帮中学生真的希望能够有朝一日从太空回首眺望地球的话，或许他们现在就得开始存钱，以便将来购买太空旅游机票。

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