人類航天時代是以1957年10月4日蘇聯發射了第一顆人造地球衛星為標誌的，自那之後，航天事業成為人類智慧在科技領域上的最高成就之一，並且帶動了人類社會在政治、經濟、軍事等領域的巨大變化。

然而跨入21世紀之後，圍繞航天事業，出現了一個令人困惑的巨大悖論：一方面人們宣稱航天事業可以改變人類命運、改變世界命運，給世界帶來巨大的收益；可是另一方面航天事業的經費卻捉襟見肘，俄羅斯放棄了自己的和平號空間站，空間站最終墜入大海；美國航天飛機已經全部停飛，送進博物館供人參觀；各國聯合修建了十幾年的國際空間站還沒到完工的時候，就已經快到了報廢的日子。

如果航天真的對於我們人類有重大的價值，又能夠創造出巨大的價值，人們就該大力發展航天事業。可是為什麼世界上許多國家卻正在削減航天事業的投資呢？

那些不靠譜的航天項目

世界範圍內一些航天項目受挫，是因為這些項目本來就“不靠譜”，浪費了大量的資金，帶來的收益卻很有限，比如以航天飛機、國際空間站為代表的項目。

——南轅北轍的航天飛機

2011年7月21日，美國東部時間5時57分，“阿特蘭蒂斯”號航天飛機在佛羅里達州肯尼迪航天中心安全著陸，結束其“謝幕之旅”，這一刻也意味著美國30年的航天飛機時代宣告終結——美國阿波羅登月計劃之後，載人航天陷入了發展緩慢的境地，主要原因就是耗資巨大，運輸成本無法降低。於是在20世紀70年代，美國期望通過研製航天飛機，來降低航天飛行的成本。

航天飛機設計之初，計劃每年有3架航天飛機輪流上天，一年可以飛24次，但實際上，由於航天飛機安全性不過關，經常一年總計只飛四五次。1986年挑戰者號和2003年哥倫比亞號航天飛機爆炸的慘劇，更是暴露出航天飛機在安全性上遠未達到人們的期望。

原本航天飛機可以擔負把衛星送入太空的任務，但自從挑戰者號航天飛機失事後，出於安全考慮，航天飛機不再搭載太重的負荷，帶有發動機組件的衛星也不允許攜帶。這樣一來，在航天飛機時代的後期，航天飛機基本上就只剩下給國際空間站“送快遞”的運貨任務了，但這個任務用相對更廉價的一次性火箭就可以完成，建設空間站的任務同樣可以全自動完成，沒必要冒險讓宇航員去太空行走。

一架航天飛機1個月的維護費用就要花掉2億美元，更不用說還有發射費用和宇航員及各種工作人員的費用了。如此高昂的運行費用，每年卻只執行屈指可數的幾次任務，不僅沒有省錢，反而更費錢了。這對於正處於金融危機的美國政府來說，真是不能承受的沉重開支，早停掉早解脫。迫不得已，美國政府讓剩餘的三架航天飛機陸續退役了。

30年來，航天飛機一步步淪為雞肋，這隻能怪當初的期望太美好了，畫的餅很大，但到手的卻只有一小塊。如果30年能夠重新來過，美國政府和美國宇航局恐怕不會選擇走航天飛機這條道路吧。

——用處不大的“人造天宮”

由於載人飛船和航天飛機的機艙空間不大，而且維持宇航員生命的給養攜帶量也不多，飛行時間很受限制，科學家們希望有一種能在近地軌道上長時間運行，可供多名航天員在其中生活，並承擔多種複雜任務的航天器，這樣的需求促成了空間站的誕生和發展。

空間站也稱人造天宮，其特點是體積較大，在軌運行時間很長，功能齊全，可利用太空微重力環境開展一系列的科學研究，能完成對地監測、資源勘察、天氣預報、天文觀測以及釋放人造天體等任務。因為空間站不返回地面，站上宇航員的接送和物資補給要由宇宙飛船或航天飛機承擔。

自1971年以來，建成運行並已墜毀的空間站一共有9座，其中蘇聯/俄羅斯有8座，美國1座。最著名的是蘇聯/俄羅斯的和平號空間站，前後在太空運行了15年，已於2001年3月離軌燒燬。

從20世紀90年代中期開始，美國、俄羅斯、歐盟、日本等國聯合，開始建設國際空間站。它由基礎構架、12個艙段，多個太陽能電池帆板等組件構成，總質量約450多噸，長108米，寬88米，運行軌道高度為397千米，可容納7名航天員長期居住和工作，最多時可接待15人同時進行科學考察，設計壽命為15年。它是太空進行微重力試驗和科學研究的大型平臺。

但是直到2010年2月，奮進號航天飛機向空間站運去了最後兩個主要艙段後，空間站才算主體竣工。美國宇航局估計，自1994年以來，國際空間站已花費了美國納稅人500多億美元，如果算上所有建設成員國的支出，國際空間站的總價至少得打上1000億美元的價籤。

數字太大了，容易讓人失去評估的感覺。我們不妨比較一下地球表面運轉的大型強子對撞機，這個座落在瑞士日內瓦郊區的世界上最大的粒子加速器，總共花費了合作國約90億美元。運行大型強子對撞機的目標非常明確，即發現新的基本粒子。這是許多科學家夢寐以求的成果，一旦發現新的粒子，將會徹底改變我們對物質的本質和宇宙的理解。這個對撞機也不負眾望，一舉發現了“上帝粒子”――希格斯粒子，也就是能夠產生質量的神秘粒子。

讓我們來看看花費了10倍於對撞機的國際空間站帶來了什麼科技成果吧。很遺憾，目前空間站並沒有什麼拿得出手的科學新發現。

格雷戈裡・佩茨科是美國的一位生物化學家，站在他的專業角度上，他發現國際空間站對基礎科學的唯一重要貢獻，是發現蛋白質分子在太空微重力環境下可形成更好的晶體，利用在太空中結晶程度更好的蛋白質分子，人們能夠設計出一些藥物，也許有助於治療某些疾病。不過迄今為止，人們還沒能從太空中合成真正有重大價值的蛋白質結構，相反，在空間站上製造的蛋白質晶體存在大量古怪的結構，看不出利用價值。

佩茨科簡單算了一下，如果假設美國建設國際空間站的資金有2%用於蛋白質結晶的基礎研究，那也是10億美元的鉅款！有這麼大一筆錢，足夠讓美國宇航局在地球上資助1000名科學家潛心搞科研5年時間。

國際空間站沒能取得任何重大的科研成果，這得怪一開始人們就沒想清楚，到底該用這個太空中的大傢伙做什麼樣的太空實驗。其實許多微重力實驗根本沒必要到太空中去做，在地球上的模擬環境中可以獲得同樣的效果，為了做這些實驗就在太空中組裝個空間站，太鋪張浪費了。

——載人航天，奢侈的廣告宣傳

把宇航員送入太空，讓宇航員離開封閉的駕駛艙，在太空中行走並完成任務，這是多麼酷的事情！幾乎每個航天大國都執行了多次載人航天任務。然而在航天事業中，載人航天可能真得只是“看上去很美”。

面對極度低溫、低壓和充滿輻射的太空環境，人的生命相對來說太脆弱了，要實現載人航天任務，可以說從航天旅程開始的第一秒到最後一秒，宇航員都要全副武裝，為了在太空中維持他們的生命，付出的代價太大了。舉個簡單的事例，根據測算，人每天呼吸、排汗等新陳代謝活動可產生1千克多的水汽，水汽散佈在宇宙飛船幾十立方米的狹小空間裡，如果不及時進行除溼，就可能會因為溼度太大，使宇航員感到不適，同時也會對空間實驗環境造成影響，在艙壁、儀表盤上形成的冷凝水甚至會影響到整個任務的實施。

所以，飛船上必須安裝環境控制和生命保障處理裝置，保持飛船內的溫度、溼度處於使宇航員舒適的範圍。此外，裝置還要採集和計算艙內氧氣、二氧化碳等氣體的含量，通過壓力控制，保持適合人體生存的壓力狀態。這些裝置佔了飛船質量的很大比例。

早在20世紀70年代，人們就發現，宇航員長時間處於微重力環境下，會出現骨密度損失、肌肉力量和耐力下降、有氧代謝能力下降等問題。長時間的太空飛行任務也會降低人的視力。在太空中每過一個月，宇航員的骨骼重量就會減少約2%。所以在空間站長期停留時，宇航員們每天至少要花兩個小時鍛鍊，以維持身體不垮掉。

飛船上很大一部分質量用於維持宇航員的生命和健康，這會大大增加發射費用。然而宇航員在太空中冒著生命危險，換來了什麼成果嗎？他們要麼完成了一些有象徵意義卻沒實際意義的太空行走，要麼頂多更換一下國際空間站的外部零件，或者照看一下船艙內的實驗設備。而這些工作在現有的科技能力下，全部都可以用機器人或機械臂自動完成，根本不必要有個人瞪著雙眼在旁邊盯著。

那些靠譜的航天項目

如果說人類幾十年的航天事業完全是個錯誤，那也太悲觀了。幸虧有一些靠譜的航天項目，給人類帶來了巨大的科研成果和經濟收益，讓人類有勇氣繼續太空探索的事業。

——智能機器人

人類幾十年來的航天曆程，明顯走了許多的彎路甚至錯路，從科研成果角度看，航天飛機、國際空間站都是失敗的案例。這些案例其實反映了幾十年中兩種太空探索模式的競賽，那就是所謂的“人類探索模式”和“機器人探索模式”之爭。

20世紀中期航天時代剛剛開始醞釀，當時的科學家並不看好機器人自主（或者稱“自動化”）航天飛行計劃。當時科學家認為，空間望遠鏡只能以傳統膠片的形式拍攝圖像，所以需要人來進行對焦等操作；他們還認為，通信衛星會出現許多故障，需要人工持續地維護和修理；他們還認為遠離地球、飛向火星等星球的航天器是無法與地面保持有效的通信聯繫的，除非有人在航天器上面操縱各種通信儀器。所有這些觀念合併在一起，當時的大多數科學家斷言，在任何機器人發揮作用的航天領域，都需要宇航員在旁邊護理。於是，大力發展載人航天技術，把人送入太空並維持人的生命健康，就似乎很有必要了。

然而幾十年來機器人技術、自動化技術的突飛猛進讓科學家連呼意外。在遙感、計算能力、自主操作、小型化、成像、電能利用和產生、數據存儲和傳輸，以及深空通信等領域，科學家和工程師不斷取得突破，自主運轉的航天器和機器人的性能變得非常可靠。比如說，利用先進的成像系統，火星漫遊車的攝像頭能夠像人的眼睛一樣，細緻地觀察火星表面的“蛛絲馬跡”；而即將飛出太陽系的旅行者號宇宙飛船至今仍在向地球傳輸微弱的信號，地面操作人員能夠接收到這些信號，並把信號轉換成清晰、明確的信息。

有人曾經計算，平均來看，向太空發射航天器的成本大概是1千克幾萬美元。因此航天器越小巧，發射費用也就越低。自動化航天器由於不需要考慮載人的問題，省去了大量用於維持宇航員生命的各種設備，在設計上就可以放開手腳，以科學研究的便利為第一要務，可朝著小型化的方向發展，從而節省了發射費用。算來算去，航天器上最沒用的東西，就是那些維持生命運轉的各種設備，和那些叫做航天員的動物了。

——“萬能”人造衛星

那麼太空中最有用的人造物是……幾十年來，人類從航天中還是獲得了許多成果，而這些成果絕大多數都來自於――人造衛星。人類的航天時代就是蘇聯的那顆人造衛星升空開啟的，當時的衛星只能發射一點點無線電信號。從那以後，衛星能做的事情越來越多，它們徹底改變了世界的面貌。

如今，多個衛星配合使用，具有多點傳送能力，極大地擴展了全球廣播電視業，從有線電視新聞網和MTV到數字信號，衛星能夠提供各種各樣的節目服務；衛星網絡讓石油和天然氣的開採和銷售活動延伸到全世界的每個角落，從尼日利亞油田的鑽井到紐約和東京加油站裡的信用卡支付，都可用到衛星；金融網絡與銀行、股票交易所、保險公司的記錄保存和數據中心遍佈全球，它們也要依靠衛星網絡保持24小時不間斷的通信聯繫，世界金融已經一刻都離不開衛星；衛星提供的全球定位系統不僅可以幫助開車者找到正確的道路，還幫助修路者更高效地建造高速路，航空公司更有效地計劃航線，以及貨運公司跟蹤貨物的運輸……

1972年，美國發射了第一顆遙感衛星，開啟了航天遙感的序幕。利用衛星遙感技術，科學家可以全面、迅速地掌握地球的氣象、地質、資源、海洋等各方面的信息，這些信息對於經濟發展和社會管理起到了至關重要的作用。衛星遙感技術當然也可以用於其他星球的探索活動中。比如我國利用探月衛星，得到了標準的1：250萬比例尺的全月影像圖。利用嫦娥系列衛星，我國可以對月球表面的特定地區進行精確的探測，比如對月球的土壤層的厚度和裡面某些資源的含量進行估計。

相對於載人航天等耗資巨大的項目，利用衛星開展的科研項目要便宜得多。比如，我國嫦娥一號繞月項目的全部經費只有14億人民幣，只相當於在北京市修建2千米地鐵的投資。

宇航員在太空中操縱儀器進行的那些觀測，衛星都可以攜帶著儀器自動完成。而衛星能幹的一些活兒，宇航員卻幹不了。那麼在現階段，我們真的需要載人航天嗎？

——探索太空與救助窮人

在幾十年的航天時代中，一直有人質疑航天的花費太高昂，為什麼不把那筆錢用於改善民生，資助窮人的生活和教育呢？對此問題，1970年美國宇航局的斯圖靈格博士曾經寫過一篇文章，核心觀點是，航天計劃比如探索火星不能直接解決地球上的糧食危機、貧困等問題，但是卻會給人類帶來各種有價值的新技術；而且要想切實提高人們的生活水平，還需要大量的科學基礎研究，需要更加深入地研究物理學、化學、生物學、生理學等知識，還需要研發新的藥物，來應對威脅人類生存面臨的各種問題。

航天計劃有望幫助物理學、天文學、生物學和醫學等領域取得進展，激勵人們探索自然規律，最終會解決世界上存在的各種問題。還有學者指出，今天應用廣泛的集成電路、無線網絡、數碼相機等技術，都來自於過去航天研究的副產品。

其實，這些學者並沒有真正回答問題，簡單地說“未來可能會有好處”是不負責任的。因為用於航天的那些鉅款不投放到航天上，也不會消失，完全可以在其他領域發揮資本的威力，甚至於在其他科研領域有更重大的發現，比如投資在大型強子對撞機上；或者直接投資於救助窮人也挺好，不必冠冕堂皇地說先投資到航天上去，然後再給窮人帶來好處。

美國和蘇聯/俄羅斯幾十年的航天發展中，的確走過了許多彎路，這些彎路可以算是科學探索過程中的試錯過程，是其他國家發展航天事業的前車之鑑。