搭載著“太空船2號”的“白騎士2號”飛行器。伯特·魯坦和他設計的“太空船1號”。伯特·魯坦和英國維珍銀河公司老闆理查德·布蘭森。位於美國新墨西哥州北部沙漠的商用航天基地——美國太空港。
  現年71歲的伯特·魯坦是美國航空工程師,他被視為世界民間航天領域的開拓者,其率領的團隊製造出人類第一艘由民間設計的載人航天器——太空船1號,於2004年飛上天空。
  伯特·魯坦16歲就學習了飛行,1965年在加州州立理工大學獲航空航天工程學士學位,1965年至1972年在美國愛德華茲空軍基地工作。1974年,魯坦在加州成立了自己的飛機廠,之後接連推出一系列小型飛機,其中多架創造了飛行紀錄。1982年4月,魯坦創立縮尺複合材料公司,該公司為世界上設計製造原型機的主要機構。
  民間飛船沙漠上空意外折翼
  在美國新墨西哥州北部72.42公里處的莫哈維沙漠,就在離附近農場上吃草的野牛們不遠的地方,矗立著一些稀奇古怪的建築。其中最醒目的一座建築一側,是一面15米高的玻璃牆,而建築其餘部分卻像是陷入了附近的土壤,仿佛是緊急迫降於此地的一個天外之物。而在幾百米開外,則坐落著一座低矮的圓頂狀建築,穹頂之上還有一隻“巨眼”。“這些建築看上去就是一艘飛船。”附近的居民說。
  這裡的確與飛船相關,這些奇怪的建築名為美國太空港,是人類航空史上第一座明確為商用目的的航天基地。這座遠沒有美俄宇航基地奢華的地方,承載了來自民間的科技精英們的太空夢,被稱為民間航天之父的伯特·魯坦就是其中之一。
  10月31日,正值深秋,莫哈維沙漠天高雲淡,沒有討厭的紊流和強風。在太空港里,伯特·魯坦和他的小組成員們正嚴謹地檢視著一切數據,當天將進行英國維珍銀河公司的載人商業飛船——“太空船2號”的試飛。幾天前美國軌道科學公司的貨運飛船爆炸的悲劇並沒有影響到這裡,一切都按計划進行。這樣的測試飛行,在過去兩年已經進行了數十次。
  和以往一樣,負責“太空船2號”試飛的小組成員們詳細檢查飛船全部設施和軟件,並和兩位試飛員——43歲的彼得·施博德和39歲的邁克·阿斯博瑞溝通,兩人都曾不止一次試飛過“太空船2號”。
  然而,這一次,幸運女神沒有眷顧他們。
  上午,陽光明媚,沿著一條3.22公里長的太空跑道,搭載“太空船2號”的“白騎士2號”飛行器發射升空。這兩架造型夢幻的飛行器在天空中滑翔了近一個小時後,“太空船2號”從“白騎士2號”“腹部”輕盈滑落。之後,“太空船2號”尾部的推進器點燃,熊熊火焰將飛船推向更高的天空。
  然而,可能還沒等到彼得·施博德和邁克·阿斯博瑞開始操縱飛船時,“太空船2號”突然發生爆炸。
  爆炸瞬間,彼得·施博德憑藉降落傘逃生,而邁克·阿斯博瑞則由於傷勢過重,沒能逃出……
  太空船2號從上天到失事,地面的伯特·魯坦都看在眼裡,沒有人知道,當熟悉得如同自己雙手的飛船在天空中肢解飛散時,他心中是何等感受。
  替富豪“圓夢”的民間奇才
  讓普通人也可以上太空,一直是伯特·魯坦的夢想。他曾豪言,“將來人們只要10美元就可以遨游太空”。
  伯特·魯坦不是一個科幻小說家,而是個貨真價實的技術控、一個痴迷於飛行器製造的天才工程師。他在自己的“小作坊”搗弄出來的飛機,早在1986年就完成了世界上首次雙人環球不著陸飛行。2005年,他造出的“環球飛行者號”又完成了單人不著陸環球飛行。他研製的飛機還被譽為“21世紀最好的100件事物”之一。
  不過,和上述這些沒有完全穿破大氣層的飛行比較起來,伯特·魯坦在大氣層之外的成績顯得更為突出。英國維珍銀河公司老闆理查德·布蘭森、微軟的聯合創始人艾倫和亞馬遜的CEO都對外太空有著強烈的野心。而他們在太空飛行器上的主要合作對象,都是伯特·魯坦。
  伯特·魯坦在莫哈維沙漠領導了一個不到200人、名字有點拗口的“縮尺複合材料”公司。但這個公司卻擁有接近世界最高水平的航天器研究水平。
  美國有獨特的飛行文化,業餘發燒友自己製造或組裝小型飛機,早已成為一項產業。有很多專業公司提供圖紙、散件或成品。以推動自製飛機和運動飛行為主旨的美國實驗飛機協會(EAA)擁有17萬會員,在威斯康星州舉行的小型飛機大聚會每年都至少有2500架飛機雲集。魯坦製造的飛機也曾參加這樣的純草根“飛行大會”。
  也因為來自草根,伯特·魯坦一度因為沒有錢進行風洞試驗,將飛機部件模型綁在高速行駛的旅行車獲得數據。不過,他設計製造的包括“太空船1號”在內的5架飛機被美國史密斯航空和航天博物館永久收藏。
  當人們都在關註理查德·布蘭森宏偉的航天計劃時,甚少有人註意到伯特·魯坦和他的縮尺複合材料公司。但澳大利亞媒體毫不客氣地寫道,如果沒有伯特·魯坦,“理查德·布蘭森和他的太空夢只能永遠是一個夢,也不會有維珍銀河公司的出現”。
  早在1994年4月,伯特·魯坦就開始構思自己的太空飛船。在微軟創始人之一保羅·艾倫2500萬美元的資助下,伯特·魯坦2001年開始全面研製“太空船1號”。
  “太空船1號”由名為“白色騎士”的母機掛載,用一小時爬升到15000米高空後脫離,啟動火箭發動機,以每小時4000公里的速度向上衝刺。達到100公里高度低軌道太空後,飛船開始沿拋物線下降,直至最後滑翔降落。
  “太空船1號”的設計非常成功。2004年9月和10月,該機兩次達到距地面100公里高度。“太空船1號”因此成為人類第一艘來自民間的飛船。伯特·魯坦被載入史冊。
  用飛機送飛機的太空旅行方式並非伯特·魯坦首創,上世紀50年代便已經有政府航天機構嘗試。但伯特·魯坦的重大貢獻在於利用民間力量,用最低的成本,同時安全、可靠地完成從概念到實機的道路。
  設計飛行器不用電腦用手工
  魯坦固執、甚至老土。
  “太空船1號”和之後的“太空船2號”的機翼設計都大異於傳統的飛行器,誇張得像一個“星戰模型”。
  “我受到了很多批評。”魯坦說,“許多空氣動力學家認為它會轉得像一個陀螺,這的確是一個瘋狂的想法。但我知道它會奏效。”魯坦的設計思路是,飛船在重回大氣層時,第一階段機翼呈90度,飛船會像羽毛球一樣以最小的加速度下落;一旦進入大氣層深處,機翼又將伸展開來,使得飛船可以滑翔著陸,而不是像其他飛船一樣使用降落傘落地。
  在接受媒體採訪時,魯坦說,自己有許多設計的靈感來自自然。
  “我只是憑直覺認為海鷗應該有一對長的翅膀,而隼應該有高的翼載(飛機重量與機翼參考面積的比值)。我可不記得我是否曾仔細觀察鳥類,以便學會怎樣讓飛機飛起來。但我覺得在我之前就已經有大量成熟的設計,我不是生活在萊特兄弟之前。”魯坦稱。
  設計思路不著邊際,魯坦甚至不用電腦,一直堅持手工繪圖。
  “我是在故意不使用計算機,”魯坦說:“我們現在有了很好的計算機工具和很棒的軟件,可以在短時間內作大量的計算。不過我認為,這並沒有改變創造的過程:飛機的外形如何,如何通過革新和創造解決一個問題。計算機現在乾不了這些工作,可預見的未來也不能。”
  魯坦說,做這些工作的時候,他一般會改變一下環境——不要接近計算機,哪怕是參考書和過去的設計成品,甚至是計算器。“我經常這樣做,我所要的是畫板、彩色鉛筆和一個儘量遠離辦公環境的地方。”
  在過去40年裡,包括太空船1號、2號在內,魯坦負責設計和製造了超過40架飛行器。
  魯坦極為專註於他的工作,儘管與理查德·布蘭森走得很近,但魯坦對後者奢華的生活絲毫不感興趣。布蘭森常說,“我的夢想將成為現實,而人們也會對此深信不疑。”而魯坦則說:“這些人今天來開派對,明天就都會離開,我們依舊會重新投入工作。”
  新“太空船2號”再度啟程
  目前,爆炸的“太空船2號”幾乎所有殘骸都已找到。
  美國國家運輸安全委員會的初步調查稱,負責飛船機翼的自動系統發生故障。此外,飛船發動機和燃料箱完好無損,這可以排除此前“新型燃料引發爆炸”的猜測。按照國家運輸安全委員會的時間表,完整的事故原因調查報告可能要1年之後才會出爐。
  距離“太空船2號”爆炸不到一周,魯坦及其團隊,以及維珍銀河公司已重新投入建造第二艘“太空船2號”的工作。維珍銀河公司方面4日稱,悲劇不會阻止公司追逐太空夢的腳步,建造第二艘“太空船2號”的計劃不會改變。
  “維珍銀河”首席執行官喬治·懷特賽德稱,他們將重新致力於建造一艘能夠帶旅客進入太空的飛船。對於可能再次面臨的失敗,布蘭森說,沒人會低估太空旅行的風險,因為“挑戰知識和可能性的極限必然伴隨無法避免的風險”。
  維珍銀河公司的同事們開設了一個網頁,併成立了一個基金會,用來緬懷他們的好友邁克·阿斯博瑞,併為他的家人籌集款項。
  儘管事故原因還未究明,但更多的人會帶著逝者的信念繼續完成民間人的太空夢。
  試飛員布萊恩·畢尼曾駕駛“太空船1號”,抵達距離地面112公里的太空。
  “就像彩虹和日出一樣,你知道那是怎樣的景象,但只有親眼所見,你才能真正體會到。眼睛所見比任何相機拍攝出來的照片都更加生動。一邊是漆黑的太空,另一邊是太平洋。把美景分隔開來的是一條彎曲的藍色電離光帶,那是大氣層。這番如夢似幻的景色,幾乎能使你情不自禁地笑出聲來。”
  ■ 釋疑
  “太空船2號”到底如何游太空?
  “太空船2號”的設計軌道高度為距地160-320公里,幾乎可以達到載人飛船的軌道高度。但出於安全考慮,初期只打算飛到100多公里高度。在這個高度俯瞰大地,已經能看出它是球體的一部分了。
  送“太空船2號”的飛行器叫“白騎士2號”。它翼下有四個發動機,翼展達42米,如此寬闊的翼展,可與二戰期間的戰略轟炸機B-29“超級堡壘”相媲美。
  “白騎士2號”投放太空船的方式也類似於轟炸機投彈:“白色騎士2號”首先載著“太空船2號”爬升至18千米高空,然後後者像重磅炸彈一樣被拋下。隨後火箭助推裝置點火,“太空船2號”急劇躍升。此時,6名乘客會被安全帶牢牢固定在座椅上,穿著類似戰鬥機飛行員的增壓服來抵抗陡增的重力加速度。在他們背後幾米處,即是急劇膨脹燃燒的十噸高能火箭燃料。
  飛船飛行速度達到音速的3.3倍時,火箭發動機關閉,“太空船2號”會在慣性作用下繼續爬升至110千米,然後開始自由落體。
  再次進入大氣層時,魯坦為“太空船2號”設計的羽狀減速系統——機翼的後緣及整個垂尾、水平尾翼都會升起,用以產生阻力。飛行員此時可以完全撒手不管。在自動控制系統和氣動外形的雙重作用下,太空船的“氣動剎車”會被恰到好處地控制,而且,在降落階段所有座椅都會自動放倒,使乘客背朝降落方向,以進一步減少減速帶來的不適。
  從火箭發動機關閉到太空船再入大氣層,乘客會經歷為時4分半鐘的失重,屆時他們可以鬆開安全帶,在座艙內自由飄浮。在太空船返回階段,乘客還能目睹大地撲面而來的刺激,最後,它會像普通飛機一樣降落在地面。整個“超級無軌過山車之旅”歷時約兩個半小時。
  B02-B03版撰文/新京報記者 韓旭陽  (原標題:“太空船2號”背後的科學怪人)
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