欧洲航天要赶末班车
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作者: 任 宇
午夜时分，位于赤道附近的法属圭亚纳，天空布满阴云，大地一片寂静，赤道附近湿润温暖的海浪，拍打着岸边的红树林。走在静谧的、通向发射场的小道上，偶尔还能听到两侧草丛里清脆的蛙鸣。隶属法国国家空间研究中心、由欧洲航天局共同管理、划归的阿里亚娜航天公司使用的库鲁航天发射场(西经52.8°、北纬5.2°)，这一夜要在紧张和兴奋中度过。
3月9日，当地时间凌晨1点03分。伴随着烈焰和轰鸣，巨大的“阿里亚娜5ES型”火箭；中天而起，朝着东北方向疾驰而去，“就像在一片乌云-中戳出了一个小洞，‘嗖’地一下钻到了云彩的后面”。点火后第八分钟，“阿里亚娜5ES型”已经飞越了大西洋：在接下来的45分钟里，它从欧洲和亚洲大陆上空越过。最后在澳大利亚上空进入绕地轨道，然后在新西兰上空260公里的地方，火箭上搭载的“儒勒・凡尔纳”号自动货运飞船与火箭实施分离，开始履行自己的使命。
精彩的太空舞步
身长10.3米、直径4.5米、形状和圆柱体基本相仿的自动货运飞船“儒勒・凡尔纳”号，体积大略等同于一辆伦敦街头的双层公共汽车。有效容积45立方米的货舱(可装9吨货物，大约是俄罗斯“进步”号货运飞船的三倍)装满以后，飞船重量达到19.357吨。此时，“儒勒・凡尔纳”号的货舱里装满了清水、燃料、太空食品和科研用品，还有一本儒勒・凡尔纳的科幻小说《从地球到月亮》。这艘飞船的目的地是正在建设中的国际空间站。
脱离运载火箭以后，“儒勒・凡尔纳”号首先打开四块太阳能电池板，然后在260公里高的绕地轨道上飞行。从地球上观测，可以“看”到“儒勒・凡尔纳”号和国际空间站的运行轨道恰好构成两个同心圆：里圈，是自动货运飞船；外圈，是国际空间站，轨道之间距离240公里。“儒勒・凡尔纳”号要在这个轨道上呆到4月3日，才能和空间站实施对接。
“儒勒・凡尔纳”号等候的，是两天后升空的美国“奋进”号航天飞机，后者将把日本生产的“希望”号实验舱送到国际空间站。一旦“奋进”号腾出空间，“儒勒・凡尔纳”号才能正式亮像登场。
到时，“儒勒・凡尔纳”号将逐渐提高自己的轨道，一点点向国际空间站靠拢。当“儒勒・凡尔纳”号飞到与空间站相距225米的时候，会启动高度灵敏的全自动制导控制系统向空间站靠拢。大约24小时之后，“儒勒・凡尔纳”号和空间站的距离缩短到20米，这时它还要启动另一套防碰撞规避系统，在双重保护下向空间站“稳步前进”。从欧洲航天局网站提供的FLASH上我们看到，通过光学导航系统射出的两道“光柱”，就像连接货运飞船和空间站的两道缆绳，“牵引”“儒勒・凡尔纳”号靠近空间站。最初，导航系统锁定的对接点，是一个直径60厘米的圆点；距离一点点缩小，最后对接点精确到直径10厘米。一旦对接成功，国际空间站里的航天员就可以“飘进”“儒勒・凡尔纳”号的货舱。搬御货物。
“儒勒・凡尔纳”号号称“自动”货运飞船，靠的就是这套全自动导航系统。这套系统性能稳定而且高度灵活，对接中一旦出现意外，它可以自动中止程序，指挥飞船进行规避，然后重新开始――根本用不着地面指挥人员操心。要知道，对接时飞船和空间站的绝对速度高达2.8万公里/小时，“而对接点的范围，我们要求精确到一枚面值一元的欧元硬币大小”。该计划高级顾问如是说。
“儒勒・凡尔纳”号的首次飞行，带有试验的性质，对接过程将持续七至十天。一年以后第二艘自动货运飞船升空时，对接过程将缩短到三到五天。除去给国际空间站补充给养，它还有个额外任务。受大气摩擦影响，国际空间站的轨道高度在不断下降，“儒勒・凡尔纳”号要利用自己的助推器帮它“顶”高一点，恢复到距地400公里的正常高度。成功对接六个月以后，“儒勒・凡尔纳”号返回地球，在太平洋上空解体焚毁。
急匆匆赶了个末班车?
自动货运飞船是欧洲航天局的骄傲。飞船的名字――儒勒-凡尔纳取自法国著名科幻作家。本身就有丰富的含义。3月9日，当“阿里亚娜”火箭成功把“儒勒・凡尔纳”号送上预定轨道之后，欧洲航天局总经理让一雅克・多尔丹立刻对全体工作人员发表了热情洋溢的讲话：“有一个作家――他的名字我已经忘记――曾经说过：我们都是儒勒・凡尔纳的孩子。但是从今天开始，大家可以自豪地说：是我们共同创造了‘儒勒・凡尔纳’――这艘优秀的自动货运飞船。”
从1987年起欧洲航天局就开始酝酿制造自动货运飞船。最初(1992年)，该计划是向美国“自由”号空间站(里根政府筹建，与苏联空间站抗衡)运送给养。数年之后，合作对象变成了俄罗斯，后者希望自动货运飞船为“和平2”号空间站(“和平”号空间站退役后计划升空的新一代太空站)提供后勤保障。苏联解体以后，“自由”号空间站摇身一变成了“国际空间站”，俄罗斯决定加入这个项目，昔日竞争对手变成合作对象。1994年，自动货运飞船正式列入欧洲航天局的载人开发计划。服务对象锁定国际空间站，该飞船既能搭载货物，也能搭载航天员。“儒勒・凡尔纳”号曲折多变的研发和升空过程，恰好反映了世界航天市场竞争与合作并存，分化组合不断的多变格局。
然而好事多磨，“儒勒・凡尔纳”号紧赶慢赶匆匆赶上的却是一辆末班车。首先，国际空间站的发起人――美国，已经对这个项目意兴阑珊，今后“大部分精力要放在太空长距离载人飞行领域”，月球和火星才是它的主攻方向。其次，国际空间站尚未建好，已经步入迟暮。计划2005年全部完工的太空站，现在仅完成了60％，可是它距离预期中“退休”的日子(2013年-2015年)。已经越来越近。人们普遍担心：当太空站最后一个太空舱送到的时候，也是第一批升空的太空舱“退休”的日子。3月11日，美国“奋进”号航天飞机送到空间站的“希望”号实验舱，早在2005年就该到位。到2010年，有效荷载高达30吨的美国航天飞机就要退役。国际空间站只能依靠运载量有限的俄罗斯飞船维持，建设任务更加渺茫。“儒勒・凡尔纳”号在这个时候顶上来，既像“救场”的好心人，又像追赶末班车的“冤大头”。
划算不划算，只有我知道
走进库鲁航天发射场。仿佛来到一个巨大的工地。推土机往来忙碌，混凝土搅拌站终日轰鸣。从工地眺望，巨大的火箭发射塔静静地矗立，它的工作节奏，丝毫没有被工地的喧嚣扰乱。
2007年，一共有六枚“阿里亚娜”火箭从库鲁航天发射场呼啸升空。把12颗通信卫星送上轨道(包括两颗英国军事卫星)，占据当年世界商业卫星发射市场份额的3／4。在未来几年，“阿里亚娜”火箭的订单已然排得
满满的，至少50颗卫星等待被它送上轨道。然而，负责火箭发射的阿里亚娜航天公司仍然心有不甘，因为大推力的“阿里亚娜”火箭在发射小型航天器方面，竞争力仍显不足。
合作。是扩展业务的重要手段，阿里亚娜航天公司相中了俄罗斯的“联盟”家族飞船。最初，公司使用它的拜科努尔航天发射场，但在执行过大约20次发射任务之后，公司决定对自家的库鲁发射场进行改造，直接把“联盟”号飞船请到家门口发射。于是，在库鲁的120公顷的工地上，吊车接二连三地矗立起来。电力中心、指挥中心、装配大厅，还有舒适的星级宾馆(招待观看火箭发射的宾客和要人)……这些工程已经接近尾声。2008年夏天，打前站的200名俄罗斯科学家就要进驻库鲁，明年，第一艘“联盟”号飞船将从这里起飞。到那时，拥有三块发射场地的库鲁航天发射场，就可以从容发射小型、中型、重型三类航天器了。
库鲁的变化，反映出欧洲航天局的眼光。阿里亚娜航天公司总经理让一伊夫・勒加尔说，美国宇航局已经基本放弃了商业发射，他们更乐于和政府合作：“为美国国防部发射一枚军用卫星的价格，比商业卫星高出两到三倍。”俄罗斯则因为技术和经费问题，在商业发射领域的竞争力也不大。去年，阿里亚娜航天公司拿到全部17枚商业卫星订单中的12枚，他们希望扩大自己在这个领域的优势。让－伊夫・勒加尔说：“在未来，高清电视、网络和通讯都需仰仗通信卫星，这块市场前景广阔。”他们预计，今后每年将有20到25枚商业卫星升空，“我们惟一担心的。是最近美元兑欧元不断贬值。因为我们的结算单位是欧元”。
“儒勒・凡尔纳”号顺利升空。也让欧洲航天局了却一桩心事。自今年2月欧洲“哥伦布”号实验舱被安装到国际空间站，欧洲航天局终于可以告诉自己的合作伙伴：我们已经用实物的方式，偿付了自己在这项合作中的分摊份额(8％)。从现在起到2015年，还将有四艘自动货运飞船从库鲁航天发射场升空，它们每隔18-24个月为国际空间站运送货物。
更重要的是，自动货运飞船给欧洲航天局提供了难得的实验空间。“儒勒・凡尔纳”号的全自动导航系统。是欧洲航天局在这个领域的突破，但是需要通过“实战”检验、改进。几乎从一开始。自动货运飞船就被“捆绑”进欧洲航天局的载人航天计划。因此它可以被看作是欧洲未来载人飞船的“概念车”。耗资巨大、工程拖沓的国际空间站虽然早就被人讥讽为“科技史上最昂贵的组装‘玩具’”，但是它的存在，毕竟为欧洲航天局提供了一块难得的“练兵场”。“我们把未来的目标瞄准到月球和火星”，欧洲航天局总经理让一雅克・多尔丹说：“但是我们的起步，却要从国际空间站开始。”
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