当地时间5月30日，载人龙飞船搭乘猎鹰9火箭从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台升空。图/NASA
龙飞船成功载人升空，再次宣判航天飞机已死？
随着5月底SpaceX公司龙飞船首次载人发射成功，美国重获载人航天能力。在航天飞机退役9年后，美国再次回到飞船的轨道上。
近半个世纪以来，航天飞机与飞船的路线之争，似乎已经写下了答案。目前，美中俄等多个国家都在研发新一代载人工具，选择的方案都是飞船。
但开创过辉煌年代的航天飞机，从未被遗忘，今天仍有两款新型航天飞机投入研发。航天专家认为，航天飞机与飞船各有优势，对于航天飞机没必要完全否定。但在载人深空探测年代，构造精炼的飞船，显然是更好的选择。
新一代飞船的崛起
随着2011年美国最后一架航天飞机亚特兰蒂斯号退役，飞船似乎赢得最终胜利。
航天史上，人类曾通过飞船和航天飞机两种工具进入太空。美国载人航天从飞船开始，先后经历水星号、双子座号、阿波罗号飞船，其后于1981年转轨到航天飞机时代。
航天飞机之后，美国又“退回”到飞船的路线。从2004年开始，NASA（美国航空航天局）又计划研发一种新型飞船，足以将航天员送往比近地轨道更远的地方。这就是后来的“猎户座”，迄今尚未载人试验。
近地轨道上的载人往返，也选中飞船方案。通过NASA商业载人航天计划的资助，SpaceX和波音两家企业分别研发了载人龙飞船和星际客机，后者正准备开展载人试验。
波音公司星际客机开展无人飞行试验，其研制得到了NASA提供的42亿美元支持。图/NASA
与此同时，中国的新一代载人飞船上月进行了试验船发射，测试了着陆返回、重复使用等能力，俄罗斯继“老司机”联盟号飞船之后的新一代飞船也提上研发日程。
如果将阿波罗飞船、联盟号飞船、神舟飞船等称为第一代飞船，那么各国目前正在投入研发的这一代飞船，都可以称为新一代飞船。
什么是新一代飞船的典型特点？航天技术专家、空气动力学家黄志澄认为，首先是载人能力更强，乘坐更为舒适。老一代飞船乘员以三人为标配，空间满满当当，非常拥挤，而龙飞船和中国新一代飞船最高载人能力均达到7人，龙飞船内部座椅之宽敞，让航天员如坐汽车一样自由舒适，四面舷窗，视野开阔，真正有“遨游”宇宙之感。
飞船内部的信息系统也全面升级换代，与联盟号飞船满舱按钮的机械感不同，龙飞船的主要操作都在三块触摸屏上，移动互联网的技术进步终于在飞船中得到同步应用。飞船自动化、智能化程度的提升，让航天员的操作难度大为降低。另外，得益于防热层材料的巨大进步，可重复使用将成为新一代飞船的标配。
联盟号飞船内部，空间拥挤，布满按钮。图/NASA
载人龙飞船内部空间相比老一代飞船全面升级，航天员通过触摸屏执行操作，并实时观看关键阶段的视频画面。图/NASA
航天飞机时代已终结？
事实上，新一代飞船的一些优点，早在航天飞机上就实现了。
航天飞机乘员最多能达到8人，可以重复使用，起飞与降落近似于飞机，十分舒适，所以航天飞机的乘员曾有过普通教师这样的非航天专业人士。
航天飞机这种航空与航天相结合，理念更先进也更舒适的载人工具，之所以会被“抛弃”，最重要的原因是花费太高，让NASA不堪重负。
航天专家、小火箭公众号创始人邢强计算得出，美国航天飞机项目的总花费为2285亿美元，比造原子弹的曼哈顿计划与载人登月的阿波罗计划总和还要多出405亿美元。航天飞机总共执行了135次载人任务，每次乘组为6人到8人，取平均数7人，将2285亿美元总价平摊到每一位航天员身上，得出航天飞机每个座位的成本为2.42亿美元。
中国工程院院士、航天专家龙乐豪曾将航天飞机评价为“理想与现实脱节的产物”，认为航天飞机的设计一味追求先进，脱离了人类目前所能掌握的制造工艺技术水平。这导致一方面并没有实现通过大量重复使用降低成本，另一方面设计中逃生通道的缺失，致使5架航天飞机中2架以爆炸失事告终，14名航天员不幸殒命。
发现号航天飞机在减速伞的帮助下，以飞机的形式平稳降落在跑道上。图/NASA
各国舍弃航天飞机，除去其成本过高等自身原因，也有着时代因素。
新一代飞船的到来，与新一代载人航天时代的到来相伴随。这一次，人类设定了更远的目标：以月球为起点，去往火星。
虽然阿波罗飞船已经将人送达过月球，但传奇的阿波罗计划之后，人类的脚步一直局限在近地轨道上，主要就是空间站。黄志澄说，早先，各国都认为近地空间的开发将带来巨大的经济效益，但几十年孜孜不倦的太空开发证明，能够带来经济效益的遥感、通信、导航等产业，都是不需要人类亲自进入太空的，而有人活动的空间站，经济价值很难说有多可观。
于是，新一阶段的载人航天，将离开近地轨道，飞向深空。
在外星登陆的行动中，航天飞机远不及飞船实用。航天飞机虽然可以依托空气降落，但在没有空气的月球和空气稀薄的火星上，这种优势几乎没有用武之地，还占用了航天器宝贵的结构重量。可以依靠自身发动机点火再次起飞，并且构造精炼的飞船，显然是登月、登火更好的选择。
“追梦者号”小型航天飞机在测试中，其尺寸仅为航天飞机1/4，可被车辆拖动。图/NASA
航天飞机未死，美国仍有两款在研
“但我们没必要将航天飞机‘一棒子打死’，它本身有很多优势，未来也许还会发挥作用。”黄志澄提醒。
2011年之后，航天飞机也并非就此绝迹，美国至少还有两款新型航天飞机正在测试。其中一个是内华达山脉公司的“追梦者号”小型航天飞机。这款航天飞机曾在NASA商业载人航天计划的初期入围，最终落败于波音和SpaceX，无缘载人任务。不过NASA看起来对这款航天器仍有兴趣，给了它一些货运订单，未来将执行空间站货运任务。
邢强认为，“追梦者号”在后航天飞机时代，让类似小型航天飞机的设计开始回归。“追梦者号”的技术可以追溯至冷战时期的空天飞行器，继承了几十年来人类对升力体和空天飞行器的研究成果，使得历史上一批验证机积累的数据，有了继航天飞机之后的用武之地。
另一款与航天飞机近似的航天器，是让全球兴趣盎然的“神秘”的X-37B。这款2010年首飞的航天器，已经低调展开了六次飞行试验，可以穿梭于卫星轨道和大气层，最长一次连续飞行780天。但它到底属于哪种航天器，至今都没有公认的说法。
有人认为它是空天飞机，有人猜测是太空战斗机，美空军前部长希瑟·威尔逊曾说：“它看起来像缩小版的NASA航天飞机，但它是无人驾驶的。”
不过几乎可以肯定的是，X-37B的军事用途更为重要。前不久在美国天军首部征兵宣传片中，X-37B就是主角，可见X-37B已从美国空军移交天军，成为组建不久的天军的*手锏。
飞船并不“万岁”，钱学森曾设想空天飞机
1993年，“中国航天之父”钱学森曾给黄志澄写过一封信，谈及对他近期一些研究文章的评论。当时黄志澄在北京系统工程研究所工作，做了一些关于空天飞机的研究。在这封简短的信中，82岁的钱学森说，空天飞机将是21世纪的重大成就，“21世纪的中国人一定要在空天飞机上显一显身手，这是一件国家大事。”
黄志澄向记者解释称，当时美国航天飞机已经服役十余年，钱学森所说的空天飞机，指的是比航天飞机更为先进的航天器，能够水平起飞、水平降落，就像一架直接飞入太空并返回的飞机。而航天飞机还是垂直起飞的，类似于火箭发射模式。钱学森还向黄志澄提出研究建议，可以研究各种可能的方案，未来实现国际共同开发空天飞机。
这意味着，在钱学森的设想中，建立在航天飞机基础上的空天飞机，是21世纪有望研发出来的先进航天器。“空天飞机不是十年二十年就能研发成功的，但是载人航天领域并不是‘飞船万岁’，航天飞机、空天飞机未来可能也是有机会的。”黄志澄说。
他认为，SpaceX目前正在集中精力研发的星舰项目（Starship），就继承了航天飞机的很多特点，可以看做飞船与航天飞机结合的产物。星船的卫星部分同样有机翼，未来可以在大气层内实现机动。
SpaceX正在研发的星舰计划中的飞船部分概念图，融入了航天飞机的特征。其载荷舱比目前运营或开发的任何航天器整流罩都要大，可以发射比韦伯更大的太空望远镜。图/SpaceX
以移民火星为终极梦想的SpaceX创始人埃隆·马斯克，最为重视的项目就是星舰计划。SpaceX在用龙飞船执行空间站载人任务的同时，目光甚至越过了月球，直接挑战火星移民。星船计划中的火箭据称近地轨道运载能力将超过100吨，而飞船将具备载人登陆火星的能力。
近期，在载人龙飞船发射升空的欢呼声中，埃隆·马斯克发布了一封冷静的内部信，重申星舰的研发是目前的首要任务。
中国新一代飞船比肩猎户座，瞄准载人登月
在载人龙飞船发射前不久，中国未命名的新一代载人飞船也掀开了一角。5月5日18时分，长征五号B火箭在文昌航天发射场首飞，把近22吨重的新一代载人飞船试验船送入太空。
中国载人航天工程载人飞船系统总设计师张柏楠在接受采访时透露，中国新一代飞船的水准，是比肩猎户座的。他说，新一代载人飞船近期任务是为中国空间站提供天地往返运输工具，从长远来看，新一代飞船是瞄准载人登月设计的。
中国新一代载人飞船试验船在厂房中吊装测试。图/航天科技集团五院
从各个层面来说，新一代载人飞船都属于神舟飞船的“升级版”。
新一代载人飞船执行近地轨道任务时，可以一次运送6-7名航天员，比神舟飞船的3人增加一倍。在远景任务方面，它也与猎户座类似，两者都将具备载人登陆月球乃至火星的能力。
中国新一代载人飞船还具备“客货两用”功能，对载人的返回舱稍加改造就能成为货舱，向空间站运送补给物资，再将空间站的试验样品带回地球。也就是说，新一代飞船能综合神舟载人飞船和天舟货运飞船的功能。
科技集团五院评价称，与国际先进的天地往返航天器相比，中国新一代载人飞船能力毫不逊色，都具备适应多任务需求能力、更大的轨道机动能力、兼顾陆上和水上着陆能力等。
不过，新一代载人飞船短期内还无法投入使用。按计划，中国空间站将于2022年前后完成建造，其间一共规划12次飞行任务，包括4次载人飞行任务，仍由神舟飞船执行。
老骥伏枥的俄罗斯联盟号，也终于有望迎来更新换代。2011年之后，唯一能够将航天员送入空间站的“太空巴士”只有联盟号，这型飞船可谓是“古董级”，1967年首飞，至今已有半个多世纪。
据俄罗斯媒体报道，俄罗斯正在研制下一代载人航天飞船“联邦号”，以替代联盟号。“联邦号”可运载6名宇航员，计划2022年开始试验，未来将用于国际空间站航天员的轮替以及载人登月。相比联盟号飞船，联邦号能独立飞行30天，停靠空间站一年，采用可替换的隔热层，载人舱体可重复使用。
俄罗斯此前公布的“联邦号”飞船内部初步设计，与龙飞船一样使用了三块显示屏。
这些特征都与全球新一代飞船类似，连内部“装潢”也与龙飞船相近。3年前，俄罗斯曾公布过联邦号飞船的外观和内部大致场景，内部也有三块大型显示屏，座椅与屏幕的设计与龙飞船几乎一致，这或许也将是新一代飞船的基本范式。
黄志澄认为，联盟号之所以使用半个多世纪都没有换代，主要是因为苏联解体后，俄罗斯没有足够的经济实力支持新飞船的研发。新一代飞船后续能否按计划顺利研制，同样取决于俄罗斯能够给予足够的经济支持。俄罗斯有充分的航天器设计经验，但目前更多将资金用于武器研制，载人航天的费用有限。
“总的来说，冷战之后航天发展的速度降低了，”黄志澄说，“不仅俄罗斯，美国也是。”
新京报记者 倪伟
编辑 陈思 校对 卢茜
