一切准备就绪（1）

如果太空工业将由一家创业公司点燃，那它应该有两种类型的创始人：天文学家和火箭工程师。天文学家被夜晚的宇宙吸引；而太空工业的先驱们则着迷于柔滑的蓝天，并渴望火球飞过天空。在技术行业中，软件工程师负责的是解决方案、数字服务和应用程序；但让这一切成为可能的是硬件工程师，他们构思并发展的计算能力、服务器、托管设施、加密方式和大量基础结构，让前者所需的一切成为现实。太空机构将宇航员变成了超级英雄，也许是因为早期的太空飞行员都来自空军部队，并且要完成危险的任务。我们在脑海中描绘出他们伟岸的形象，以至于推动太空工业创新的其他人在大众面前都几乎隐形，除非是航天发射的电视转播镜头里出现控制中心的工作人员在发射成功时挥拳庆祝，或在火箭发射出现问题时垂下脑袋之类的场景。让我们澄清一下，以正历史：太空工业多亏了火箭工程师。让机组成员和有效载荷能像一束光一样升空，这需要超乎常人的聪明才智和大量的辛劳工作。两位掌握三阿尔法技术的科技企业家埃隆·马斯克和杰夫·贝索斯以前所未有的竞争优势进入了发展相对停滞的太空领域，这并不令人意外。太空工业的这支新企业家队伍不仅在此领域站稳脚跟，而且提出了许多严肃的问题。

如今太空领域中的非政府实体多如牛毛，同样多的还有其创新的、令人印象深刻的空间运输方法。每种类型的轨道飞行、有效载荷和太空任务，都有与之对应的货物与人员运输工具，运载火箭制造商，太空着陆器、探测车和轨道飞行器制造商，推进装置制造商，以及卫星运载服务供应商。作为几个世纪中城市建设和城市中心发展的推动力，交通运输业将再次点燃人类在太空中的命运之火。

火箭工程师

第一批火箭发射者仰望天空，看到蓝色的天际线正等待被火箭穿越。他们没有梦想像鹰一样飞翔，或是建造有翼的结构，滑过云层并在热浪湍流中上升。他们希望将物体尽可能快且远地推向天空。毕达哥拉斯学派的哲学家阿尔库塔斯与柏拉图是同时代的人，他设计了一只悬挂在绳子上的木鸽，由蒸汽推动绳子活动。三个世纪后另一个希腊人，亚历山大港的希罗发明了一种简陋的动力机械，它是后来被改造成蒸汽机的机器的前身。美国宇航局和其他机构都认为古希腊人是太空工业的先驱，因为他们思考的正是火箭工程中最重要的问题：推进力。火箭设计不需要考虑滑翔的问题，因为它的目标不是要飞行或让自己看起来像鸟类。火箭被设计成细长的管状，以便将其拉回地面的引力与它产生最小的摩擦力。原理很简单：火箭就像飞向靶子的飞镖。目前很难找到可靠的历史记载来证明什么时候出现了第一枚真正的火箭。但看起来，过去许多不同的文化和文明都有发射流线型管状装置的尝试。这段历史可以追溯到东方最常见的雷管—火药的诞生。

公元1世纪，中国开始制作一种由硝石、硫黄和炭粉混合而成的火药，并在节日里引燃。这些混合物被装在竹管里，扔进火里引爆。可能有一些管子没有爆炸，而是从火中蹿了出来。于是，人们开始尝试将弓箭和更好的火药粉搭配使用。1232年左右，中国的汉人在与蒙古人的作战中将“火飞箭”作为秘密武器，因此将之视为火箭的鼻祖并非无稽之谈。蒙古人意识到了这点，也做出了反应。后来火箭开始从东方传向欧洲，在13世纪到15世纪间激发了无数爱好者的想象力，从传教士到宫廷史学家都深受其影响。在不同年代与国家里，火箭技术既是一项军事工程，也以烟花表演的形式成为一种壮观的娱乐方式。为了让火箭飞到更高的地方，创新实验步步推进，并且用带稳定器的三角翼代替了导向杆。19世纪中叶，火箭设计的改动完成了推力的矢量化，也就是说，自带旋转的推力模仿出了子弹的轨迹。如果你观察足球运动员如何带球穿过场地，你就会发现二者原理相同。

随着20世纪的到来，两位科学家为今天的火箭技术奠定了基础：苏联人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基和美国物理学家罗伯特·戈达德。前者是火箭工程的两大支柱—“火箭方程”和多级火箭理论的创始人；后者于1926年发射了世界上第一枚使用液体燃料的火箭，随后还研制成使用固体燃料的两级和三级火箭。第二次世界大战使火箭的发展转向了导弹。尽管最初的太空项目也都是由美国和苏联的空军资助的，但导弹这一战争武器的出现却彻底击碎了火箭工程师渴望到达恒星、在月球上建立居住地的梦想。20世纪初的无声电影里出现了火箭降落在月球表面的画面，与儒勒·凡尔纳的太空旅行小说《从地球到月球》遥相呼应，但德国纳粹将所有的科学努力都变成了战争的一部分。在第二次世界大战结束时，当盟军从西部、苏联军队从东部进入德国时，德国已经将与太空计划有关的火箭科学家藏在了偏远的地区。寻找这些科学家成为秘密工作。他们中有一部分被送往美国军事基地，另一些则为苏联太空计划或阿根廷的大学工作。他们是掌握着世界上最先进的火箭技术和默会知识的人力资本，被作为冷战时期超级大国的宝贵商品在欧洲边境走私。冷战期间的美苏对抗让这些年间开启的太空计划都有极端民族主义之嫌。这是由对核导弹的恐惧催生的，其展现出的敌意超过了科学合作的意愿。为了误导他国，苏联的发射中心的名字故意用远离其实际位置的地理名称来伪装。20世纪60年代的政治话语体现出美苏之间的剧烈对立，并于字里行间指向太空项目。约翰·肯尼迪总统在苏联宇航员尤里·加加林太空旅行约一年后发表了著名的演讲《我们选择登月》，这是为了启动美国宇航局的资金。每个国家都建造了自己的火箭和发射设施，每个国家都选择了一条与众不同的路，而这产生了重要的影响。

在三级重型运载火箭“土星五号”执行完阿波罗任务后，美国宇航局在20世纪80年代提出了一个野心勃勃的长远计划：制造一枚可重复使用的超级火箭。从1981年到2011年，美国宇航局建造并部署了由不同轨道器组成的航天飞机“大家庭”—“哥伦比亚号”“挑战者号”“发现号”“亚特兰蒂斯号”“奋进号”；俄罗斯则继续发展其坚固可靠的“联盟号”火箭，并在20世纪90年代稍微进行了改进，但由于资金短缺没有全部重新设计。“联盟号”成为欧空局运载有效载荷与发射火星探测器的首选工具。

航天飞机是一项颇有远见的项目。然而，其经济上的投资与回报并不相符。“哥伦比亚号”与“挑战者号”失事所造成的悲剧出现在电视屏幕上，也刻在了每个美国人和航天爱好者的心中。经济成本是国会决定撤销资金的根本原因。据估算，到2008年初，美国航天飞机项目的开支约为1700亿美元，平均每次飞行的成本约为15亿美元，其中仅发射本身就要4.5亿美元。这是难以承担的经济压力。

从2003年到2005年，美国主要依靠俄罗斯的“联盟号”火箭向国际空间站运送人员和物资。美国航天飞机计划于2011年终止后，俄罗斯的“联盟号”成为美国宇航局执行载人飞行任务的中坚力量。“联盟号”坚固耐用，已经工作了几十年，但坐在其中就像罐头里的沙丁鱼一样，毫无舒适度可言。太空舱内的画面显示，宇航员紧挨着彼此，不留一丝空间。航天飞机中，为宇航员准备的舒适座椅、厨房和床铺早已不复存在。“联盟号”如同一架老旧的太空拖拉机，载着来自世界各地的宇航员，而火箭则在炽热的温度与震耳欲聋的轰响中一飞冲天。许多宇航员们一进入国际空间站就想赶快忘记这残酷的旅程。不过，这位坚毅的“小战士”仍是世界上使用次数最多的火箭，已经完成了1700多次飞行。这主要是由于它可靠又低价，而且也最国际化：它从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场及圭亚那航天中心发射。后者是世界上能达到最高地表速度的赤道发射基地，欧空局和俄罗斯航天集团都在此处进行航天发射。