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如何赢得1000万美元上天大奖

2002-09-17 16:47 作者:朱步冲 2002年第30期
“火箭人”梦想成真的机会

加拿大人布莱恩·芬尼与其设计的火箭飞船“达芬奇”号,他坚信自己的探险之旅将获得成功

如何赢得1000万美元大奖?
很简单,第一步:造个火箭
第二步:把它连同三个人发射到距地62英里的高空
第三步:两周后再来这么一次

参赛者的任务:将3名乘客送到太空——大于62英里的高度,然后安全返回。根据科学试验的要求,胜利者必须在两周内重复一次同样的旅行,并不得接受政府资助。

以上并非无聊小报制造的花边新闻,或者类似周星驰电影中的情节。布莱恩·芬尼(Brian Feeney)计划在一年之内,完成这个“简单任务”:乘坐一艘尺寸接近丰田汽车大小的火箭飞船,借助一只氦气气球升至80000英尺的高空,然后点燃火箭推进器,到达75英里以外的远地点,再返回地球。然后,在两周以后再如法炮制一次。如果他够幸运,没有被其他竞争对手占到先机,那么剩下的事情就只有领取那个金额为1000万美元的“X奖”了。

芬尼的这项被冠名为“达芬奇”(Da Vinci)的计划,虽然只是全球众多参赛项目之一,但已引起了相当规模的轰动。他的那艘同样名为达芬奇的火箭飞船样机,已经在多伦多宇航博物馆里占据了一个显眼位置。“我这辈子几乎是在靠火箭燃料维生。”43岁的芬尼坐在自己的办公室里,兴致勃勃地讲述着自由沉降速度、热负荷以及查尔斯·林白(CharlesL indbergh)的一生,“我们现在所做的,就是建造一艘当代的圣路易斯精神(St.Louis)号。”

的确,引起这场民间太空竞赛的“X奖”与近百年前引发驾驶飞机横越大西洋竞赛的奥特洛奖(Orteig Prize)有异曲同工之妙。不仅是为了赢取25000美元的巨奖,更是为了满足自己的冒险精神。林白在1927年6月20日自纽约长岛起飞,当他经历33小时的持续飞行到达巴黎时,整个世界为之疯狂,而飞行也不再被人们视为畏途。1995年,皮特·戴蒙德斯(Peter Diamandis),一位毕业于哈佛医学院的太空医学专家,从林白所著的《圣路易斯精神》中获得灵感,声称“这正是推进太空旅行所必要的东西!我们需要一个太空飞行奖项”。然而,在经历了冷战结束后的长年经费削减,NASA已经陷入资金短缺,而太空旅行费用却日见增长。今天,将任何一磅物质送至地球轨道的费用至少为10000美元。戴蒙德斯坚信,利用私人企业进行运作,可以有效地降低成本。利用他非凡的口才与不懈的努力,戴蒙德斯与他的朋友建立了“新圣路易斯精神”组织——“X奖”的评审与研究机构。并通过组织成员——包括著名军事科幻作家汤姆·葛兰西(Tom Clancy)——的捐赠,筹集了约25000美元的经费,另外的大宗贷款,则来自一些投资与科研机构如第一美国银行(First USA Bank)和科学博物馆。

参加此项角逐的,共有20余支“散兵游勇”,其成员大多包括一些曾经在商业或政府太空机构工作过的人士,并且已经致力于私人宇航飞行计划多年。与戴蒙德斯一样,他们相信此次实验将揭开人类太空旅行的新纪元——低价、普及化的商业飞行将成为主流。

对芬尼来说,“X奖”是将他儿时梦想实现的大好机会:“我在6年级时就制造了我的第一枚火箭,它的燃料是塞在雪茄里的自制火药,发射常常失败,以一场爆炸告终。在多伦多,我通过电视转播看到了人类首次登上月球的场景,真是有如梦境。”当1996年“X奖”出台之际,正在香港担任设计师的他毅然返回了多伦多,纠集了一大批志愿者,包括工程师、数学家和会计师,许多机构还赞助了必需的材料与装备。

尽管如此,资金仍然是困扰这些雄心勃勃的探险者的最大问题。“X奖”角逐者、前海军飞行员、太空科技顾问伦·科米尔(Len Cormier)声称自己为潘·阿罗(Pan Aero)设计的飞行器是由可靠的商用喷气式飞机以及火箭组成,但至少需要240万美元资金。将飞行器送出大气层,是花费最大的部分,NASA使用化学燃料火箭的奢侈方法显然不可取,于是五花八门的替代方法遂纷纷出笼。除开芬尼的氦气球,加州的另一队“X奖”角逐队伍凯利太空科技小组(Kelly space and technolofy)提出的将自己的火箭飞行器吊在一架波音747的机腹下,由后者拖曳至大气层的方案,也不失为一个节约的好办法。

相对于升空,着陆则显得简单的多,使用固定翼飞行器的小组大多计划利用跑道着陆,使用弹道式火箭的小组则选择降落伞。整个着陆过程的关键,在于重新进入大气层,在这个过程中飞行器必须避免由于速度过高而引起的火灾。潘·阿罗采用了一个曾在1970年被NASA枪毙的方案:给飞行器安装帆状翼以充当降落伞,这样可以使阻力最大化,并可以使飞行器在较高的高度就开始减速,并且保持鼻部朝下的状态,以便有效减压与降温。

而那些使用火箭的小组则没有那么幸运,“无数专家撰文谈论如何使火箭升空。”芬尼抱怨道,“但是很少有人研究怎么使火箭降落。”所以达芬奇小组的成员不得不把研究重点放在现有技术利用上。流体力学专家佛拉基米尔·库拉佛斯铁夫(Vladimir Kudriavstev)提出了“羽毛球”形的设计。在火箭到达远地点25秒后,一顶事先折叠好的降落伞从火箭体内弹出,使火箭的受力点高于重心,像一个坠落中的羽毛球一样保持垂直状态下降,有效地避免机体过热而导致燃烧。据计算,这样在进入大气层时,机体表面温度将保持在750度左右,大大低于NASA宇宙飞船通常达到的1800度。

虽然这个计划很美妙,但它只不过是个停留在纸面上的计划。芬尼甚至连飞行执照都没有,他的竞争对手们也未有过将任何飞行器送入地球轨道的经验。所以,尽管达芬奇小组将第一个发射他们的飞行器,但谁也不知道它是否能够胜出,好比对一群从未上过赛道的赛马下注一样。

不过这样的状况对于那些志在成为黑马的选手来说,倒算是个好消息,至少伯特.鲁坦(Burt Rutan)是这样认为的。作为一名长期从事小型飞行器设计的设计师,他在1986年设计的飞行器“Voyager”,实现了首次在不补充燃料条件下环绕世界飞行的壮举。为将自己的火箭飞行器带出大气层,他设计了一架古怪的鸭式双引擎飞机,名为“普罗特斯(Proteus)”,可以提供足够的升力将火箭及其三名乘客送到60英里的高空。
迄今为止,“X奖”竞争者中曝光率最高的,也是争议最多的人选,当属英国人史蒂芬·本奈特(Steven Bennett)。2001年11约23日,他在英国西海岸,试射了他的固体燃料火箭“NOVA”。“NOVA”是他参赛用“雷鸟”(Thunderbird)型火箭的微缩版,而试射的成功,给了本奈特无与伦比的信心“我们必定将在2003年赢得‘X奖’”。为了筹集资金,他破天荒地将自己火箭上的一个座位公开标价出售,价格为650000美元。

双引擎喷气机“普鲁同”号,在试飞中伯特·鲁坦计划用它将自己的火箭送到37000英尺的高空 “雷多”号:它将以涡轮发动机驱动的方式离开大气层,然后依靠液体燃料火箭到达62英里的高空 以氧气与天然气为燃料的火箭“出现”号,它由一群NASA退休人员设计

 

 

说到飞行经验,最有潜质夺魁的可能是伦.科米尔,一位飞行界的“黄忠”级老手。虽然他已经是76岁高龄,且停止飞行达30年之久,但是他有着丰富的驾驶经验,并且刚刚通过了飞行体检。在技术要求方面,科米尔也表示没有太大问题,因为火箭飞行器的驾驶系统并不比他服役期间驾驶的海军飞机更复杂。而芬尼,则只拥有25小时左右的飞行经验。不过,在与一些X-15型火箭飞机飞行员进行咨询后,芬尼对未来的飞行充满信心。“他们告诉我你在火箭里不需要做很多,就像试验用的豚鼠一样,因为那些仪器和系统会处理掉大部分事情。”

当然,安全问题也很值得注意,因为所有的参赛者都希望自己的努力具备未来的商业价值。献身精神的终极目的似乎不是牺牲,而是为了挖取投资回报的“第一桶金”。凯利太空科技小组的一名成员说“即使在竞赛中失败,但只要航行本身安全,在商业角度看也是成功的,因为它可以带来投资者与乘客”。根据统计数字,仅仅在北美,就有10000人愿意以100000美元的价格遨游太空。“政府只要制定一下管理制度就可以了,其他的事我们自己做,”芬尼轻松地说。

 

尽管现在看来无人可以先于芬尼升空,但可以肯定的是,一旦他成功,那么科米尔、鲁坦、本奈特都将加紧自己的脚步。所有参赛者都有一个共识,即成功的意义远远不止那1000万美元的奖金。“我的目标就是进入太空并在那里定居,商业太空旅行不是靠一个人、一家机构就能推进的。”但芬尼仍然要做第一个吃螃蟹的人,“因为他的榜样,可以激发整整一代人的热情”。

 

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