我们登上月球,我们送宇航员进入空间实验室,以及我们发射宇宙飞船探索星体的奥秘,这些标志着空间纪元的第一代。当今则是空间纪元'的第二代,这一时代是以周围的竞争和以扩大市场为目的的商业性冒险激增为特点,1980年初本文作者完全投身于制定里根政府发展第三代的空间政策。然而,那时为时尚早,只有到了今天,时机才日趋成熟。空间纪元的第三代期望空间飞船,能既舒适而又廉价得多地进入太空。这个空间纪元第三代进入太空的特点:一是以更多的新的商业上的、军事上的和科研上的应用为目的;二是用火箭发射大小接近于卫星、价格相对便宜而又“别致”的小卫星。后一特点和过去十年中计算机在全世界范围内所发生的情况相类似,一个装满微电子器件的、仅几百磅重、价格也便宜的小卫星,在空间研究上所承担的任务雷同于微型机在整个计算机行业中起的作用,小卫星能够很快地用早准备好的金属附件材料装配起来,一旦接到通知,稍作准备就可发射。价值百万美元的数吨的大型卫星,在功能上相等于大型计算机,制造它大约要花费十年时间,由于造价如此昂贵,以至于很少有人能买得起,并且发射时间也必须提前几年预定。

利用火箭发射减少空间飞船费用的主要困难在于,飞船既需要带燃料,又需要带供燃料燃烧时用的氧气,这就迫使人们把火箭上装载的各种必不可少的重量减少到最低,因为把一磅重物送到太空,最少的花费是5000美元。国家航空航天飞机,简称国家航天飞机,英文缩写为NASP,它就是空间纪元第三代的发射器,它几乎排除掉氧气携带的沉重负担。因为国家航天飞机是把飞机和火箭连贯在一起的一种设备结构,它能够直接从空气中提取足够的氧气,燃烧它所带携的燃料,甚至在大气层的边缘也能实现,这样所装载的燃料用氧气可以减少到1/8,因而国家航天飞机提供了一条可把发射费用减少到1/10 ~ 1/100的路径。

现在看来,世界上还见不到别的发射交通工具尚具有这样的优点,也没有别的国家,至少眼前还没有,在这一方面能够赶得上美国,完成对国家航天飞机的研究与发展,并把它完成为一个阶段性的制造样机,但是,国家航天飞机发展目前正受到挫折,它没有被列入,由美国国防部高级研究部门制定的美国空间发展的计划内。尽管彻底完善国家航天飞机需要相当长的时间,甚至在1996年以后,应该考虑它初级样机的换代,不过沿原样机机型的方向发展,可肯定将其改进为人们未来空间的一个典型的交通工具、虽然,美国国家空间会议近来对国家航天飞机采取拯救措施,最终不得不注意到它的一些潜在问题,但是,国家航天飞机先由国防部高级研究项目代办处发展,后划归空军直接管辖,它始终尚未得到国家航空和航天委员会的明确支持。

某些人把国家航天飞机只当作一个同其他项目的竞争者,例如同扩展型的往返飞机,或者新一代的大型火箭,或者超音速飞机,或者空间站等等,他们认为国家航天飞机飞行前,仍然有些技术问题有待解决,许多批评家四年前就已经批评过,国家航天飞机迈出的这一步太大了,不符合我们的实际需要,我们需要的宵先是中程飞机,我们认为,几乎25年前就制造出了在10万英呎高度飞行的飞机,国家航天飞机本身就是个飞机,可以在20万英呎高度飞行,跃升到这样一个高度还不到25年。某些人又反驳道,不要对高超音速空气动力学的推论太迷信。然而,不论是计算机模拟还是实际测试,都证明了理论要比预期的结果乐观得多,另外一些人又警告说,国家航天飞机暗含着一个与材料发展有关的严重问题,因为这些材料要能经受得住以它的飞行速度飞行时产生的热量。事实上,有好几种不同的可以利用的材料已经在实验室中被研制出来,现在的任务是在工厂中成批量的进行生产。25年前,没有人敢预言,我们能很快地精通各种不同硅材料的设计和制造技术,可是现在我们都做到了。这些事实说明,似乎没有什么超难度的技术问题,能够阻止我们在高温材料的研究方面取得类似的成功。

在高温材料方面,有个深一层的重要观点需要肯定,现在正在进行的空间主要项目中,国家航天飞机对新技术绝对是一个非常重要的推进力量。—个可能的有重要意义的长远项目,将是设计和制造耐高温的稀有金属的复合材料。六年多过去了,国家航天飞机对于金属、金属粉末粘结及其他有关技术的巨大进展始终是促进因素。

现在还有一个争议,认为国家航天飞机将重犯过去的错误,即用人驾驶的航天飞机去完成靠无人驾驶的飞船也能完成的任务,以至于要支付双重代价,既要付出维持生命和救生系统高价值的支出,又要承担航天飞机因事故而突然失效的经济损失。但是,我们认为,国家航天飞机是在飞机制造技术上而不是在火箭技术上的提高,事实上,发射载人的国家航天飞机所有的重大价值,会远超出发射无人的飞船工具。其次,虽然事故危险不应该估计低了,可是在我们拥有飞机飞行经验以后,突然失效的威胁应该出现于模型实验中,而不至于发生在航天飞机的实物上。

国家航天飞机的发展,在一个快速起步后,由于缺乏支持,已经减慢下来。国家航空航天委员会(NASA)继续集中它的资源,进一步发展空间第一代的发射技术,制造重量级推力火箭,忽视国家航天飞机的发展,并且只给它一点儿任务。人们应该紧迫地发觉到一个严峻的事实,在空间计划中的国家航天飞机在走实际的下坡路。在这场为争夺空间领导权的赌博中,我们似乎准备失去一个又一个的赌注,而宁愿在困境中也不玩一下我们的王牌——国家航天飞机。

在一场竞争中,当你没有能力或者智慧去取胜,唯一的事就是失败;美国的历史从没有胆怯的表现,我们的空间计划由于它的大胆,而初见成效,今天全球性的竞争气候不允许专家管理者们窒息美国的独创性。如果我们简单地由于没有前进的意识而失去原先优势,我们将如何向我们的子孙后代去解释?

[Science,1989年第245卷]