【科技.未來】人類常駐國際太空站20年 開啟探索新時代

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長期以來,人類對太空總充滿各種幻想,也不斷探索地球以外的其他星球,研究旅遊太空乃至移居另一個星球生活的可能性。為了實現這個宏大的夢想,各國政府除了各自發射太空穿梭機乃至載人火箭前往探索外,更聯手建立了國際太空站,並派遣太空人長期進駐,近距離研究和體驗太空生態。

二十年前的11月2日,人類首次踏足國際太空站(ISS),自此,開始了人類離地、駐進太空的時代。至今,國際太空站已有來自19個國家、逾240名太空人造訪過,進行了近3,000項科學研究。這個集多國之力和科學家智慧、浮游於地球之外的龐然大物猶如一件藝術品,既體現了人類的創造力,也見證了人類勇於探索未知宇宙的決心。然而,如無意外,國際太空站將不會有另一個二十年。除了營運成本高昂、站上設施有老化迹象之外,人類也不再安於只留在這低地軌道(LEO)上,因為重返月球、前往火星事在必行。現在是時候要為國際太空站退役準備了嗎?

2000年10月31日,美國太空人Bill Shepherd、俄羅斯太空人Yuri Gidzenko和Sergei Krikalev擠在俄羅斯的聯合號(Soyuz)太空船及火箭上,從哈薩克白寇奴爾太空發射場(Baikonur Cosmodrome)升空。兩天後,太空船停泊國際太空站,展開為期四個半月的「遠征1」(Expedition 1)任務。二十年來,太空上一直有人類常駐,開啟了太空探索的新時代。

自20年前首批太空人進駐國際太空站,人類從此常駐太空,開展太空探索新時代。(NASA)

在冷戰的灰燼下誕生

太空站長期被視為人類前往太陽系其他星體的踏腳石。在1969年阿波羅11號(Apollo 11)登月任務後,時任美國副總統阿格紐(Spiro Agnew)領導的工作小組追求其他具野心的後續目標,例如可重複使用的太空穿梭機和太空站,甚至希望在上世紀八十年代派太空人前往火星。於是,美國太空總署(NASA)在時任美國總統尼克遜(Richard Nixon)成功取得聯邦政府預算下,開始研發太空穿梭機。

1973年,美國從一項取消了的月球任務中,把「土星5號」(Saturn V)火箭一節改造成「天空實驗室」(Skylab)太空站。1973至74年間,NASA在那裏執行了三次任務後,發現它的軌道不斷損壞,等不及1981年才面世的穿梭機支援,在1979年就墜落大氣層而焚毀。

美國首個太空站Skylab軌道不斷衰減,等不及太空穿梭面世支援,僅運作了約24周就在大氣中解體。(NASA)

不過,NASA並沒有放棄建立太空站的想法。1984年,時任美國總統列根(Ronald Reagan)宣布建造後來稱為「自由號」(Freedom)的太空站計劃。當時預算它可容納多達八名太空人,並由加拿大、日本和多個歐洲國家資助建造。其構思與後來的國際太空站非常相似,事實上,國際太空站約有75%的硬件設計,最初都是為自由號而設。

但自由號最終沒有建成。NASA工程師在十多年間花費了數十億美元反覆設計,仍然未能交出定案。國會出現反對聲音,在1993年6月眾議院表決下,僅以一票之差保留了太空站計劃。但當時的克林頓(Bill Clinton)政府提出的解決辦法是放棄自由號,與其他國家合作、取得更多資助,以較低成本建立國際太空站。

在美國提議興建國際太空站後,擁有多年運作太空站經驗的俄羅斯答應合作。圖為1995年美國阿特蘭堤斯號(Atlantis)穿梭機,對接至俄羅斯的和平號(Mir)太空站。(NASA)

因為冷戰結束後,出現了一個有利於跨國合作的政治環境,更可象徵國際和諧。擁有數十年運行「禮炮」(Salyut)及「和平號」(Mir)太空站經驗的俄羅斯,在1993年9月答應加入建立國際太空站,並放棄興建自己的太空站Mir-2。後來歐洲太空總署(ESA)的成員國、加拿大和日本的太空總署也相繼加入。終於,國際太空站第一個模組、俄羅斯的「曙光號」(Zarya)功能貨艙於1998年11月發射升空,多國正式開始共同建造國際太空站;兩年後,太空站迎來第一批訪客。

太空商業負載公司Nanoracks行政總裁Jeffrey Manber憶述:「國際太空站是從冷戰的灰燼中建立……由主要太空工業國家共同建造的『太空泰姬陵』,這是強而有力的理由。」英國國家太空中心主任Anu Ojha解釋:「這對於美國,是非常實際的舉動。蘇聯解體後,美國想防止蘇聯太空專家被『流氓國家』搶奪,試圖讓他們參與聯合太空計劃、投入研究。國際太空站非常適合達成這目的。」

國際太空站重要事件(香港01製圖)

太空中的金字塔

國際太空站能夠建造出來,本身就是一項成就。一方面,從未有人在軌道上建造如此大型的太空船、飛行這麼長時間。國際太空站造價約達1,000億至1,500億美元;面積近乎一個美式足球場;重42萬公斤;現時共有16個模組,四個屬俄羅斯、九個屬美國、兩個屬日本,還有一個來自歐洲;經歷42次發射任務 才組裝完成。

在人類常駐國際太空站二十周年前兩周,「遠征64」從哈薩克出發到國際太空站前的記者會,NASA太空人Kate Rubins就提到了國際太空站的成就:「我認為國際太空站是人類歷史上最不可思議的成就之一。看到如此巨大的機器完全由人類製造,飛離地球表面,二十年後仍在太空中存在,真是一個奇蹟。」美籍華裔工程師、前NASA太空人焦立中(Leroy Chiao)亦有同感:「到目前為止,在我們曾經開發的太空建設中,國際太空站遠遠比其他項目浩大得多,而且我們真的做了出來。」

國際太空站由多國合力建成,能在太空中使用逾20年至今,是重大工程成就。甚至有設計師認為它足以與其他世界奇觀相提並論。(NASA)

不少造訪過國際太空站的太空人都讚不絕口。前NASA太空人Pam Melroy補充:「我們是與講不同語言、具有不同民族文化、不同政見的人一起做這件事。」國際太空站的模組必須精確地互相鎖扣,但它們在相距甚遠的工廠各自生產,發射前並無機會檢查可否做到,結果卻能順利無縫組裝。已退役的NASA太空人Scott Kelly說:「這真是太瘋狂了,我驚訝的是它沒有傷害到任何人。這證明了建造的人有多認真,對細節有多重視。」

Melroy認為:「看過火箭發射的人都能體會其感染力,我更希望大家可以親身看看國際太空站……它就像太空中的現代藝術品。」然而,八十年代中期與NASA合作設計國際太空站的工程師David Nixon卻持「相反」意見。在他眼中,逾十萬人參與設計、建造、發射、營運的國際太空站堪比世界奇觀:「若將國際太空站與人類文明建造的建築物比較,它就是金字塔、雅典衛城等偉大建築的級別。」

有太空人認為,國際太空站上可暫時擺脫地球上的國際緊張關係。圖為前NASA署長Daniel Golden,在俄羅斯飛行控制中心與「遠征1」(Expedition 1)任務太空人通話。(NASA)

另一方面,國際太空站似乎也不負其「國際」之名。它既在美、俄關係緊張之時提供了珍貴的外交聯繫,其實驗室也向世界諸多國家開放。NASA的國際太空站項目經理Joel Montalbano說,如果計算派遣過太空人造訪,參與過研究及外展活動的地區,國際太空站至今已向108個國家開放:「我們能夠撇開政治,只談科學。」

二十年前到達國際太空站後,Sheperd和Gidzenko發現雙方都從窗口觀望地球,他們本來是被訓練為殺死對方的敵人。Sheperd最近在一場紀念國際太空站二十周年的視像會議上憶述,當時太空站飛過一個軍事基地上空,原為蘇聯空軍戰鬥機機師的Gidzenko向Sheperd說:「我駐守過這裏。」轉到軌道另一處,輪到Shepherd說:「我是海軍海豹突擊隊員,曾去過這裏和那裏」。

一些科學家甚至認為,國際太空站值得獲頒諾貝爾和平獎。前NASA太空人Leland Melvin解釋:「想想這二十年來上過去的人:同性戀、異性戀、穆斯林、基督教徒、天主教徒、無神論者……不同膚色、不同背景、生活方式亦不同的人,一起駐守在從單單一個模組建立到現在達美式足球場大小般的國際基地,期間沒有打鬥開戰,這就值得獲和平獎了。」

上文節錄自第240期《香港01》周報(2020年11月16日)《人類常駐20年 是時候離開國際太空站嗎?》。如欲閱讀全文請按此試閱周報電子刊,瀏覽更多深度報道。

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