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重點提要
■太空梭即將下台：NASA在2011年年中讓太空梭除役後，美國將無法再運送太空人或補給品上國際太空站。
■民間企業即將登場：歐巴馬執政團隊取消了準備取代太空梭的「星座計畫」，打算將載運太空人的任務交給民間企業。
■希望很大：理論上，政府為勇於冒險的企業提供初期支援，可以帶動太空旅行市場繁榮發展，競爭則可促使價格下降。
■風險也大：沒有人知道新創公司能否打造出安全、價格合宜又可靠的太空船。如果他們失敗，人類太空探索將倒退數十年。
兩年前，著名影集「星艦奇航」的已故演員「史考特」（本名杜漢，James Doohan）執行了最後一次任務：擔任太空探索科技公司（SpaceX）的代言人。這家民營公司於2002年成立，宗旨就是前往其他新創公司從未去過的地方：地球軌道。2008年8月，SpaceX將杜漢的骨灰放入準備進行第三次試飛任務的獵鷹1號，這具以液態氧和煤油為燃料的火箭將飛往地球軌道。但起飛約兩分鐘後，杜漢最後的旅程提前結束，火箭第一節在分離時撞毀了第二節。這是SpaceX第三次試飛，也是第三次失敗。
「你以為會有什麼好結果？」美國航太總署（NASA）資深工作人員、航太執行人員等都不覺得意外。他們一直認為要將酬載（尤其是人員）安全地送上距地球數百公里的太空，一定要有大批工程師、技術人員和管理人員，還必須有數十億美元經費和長達數十年的開發過程做後盾。太空畢竟是個嚴酷的地方，民間小公司或許能讓小太空船勉強飛升數十公里高，例如企業家工程師魯丹（Burt Rutan）就於2004年以此贏得X獎，但跟NASA多年來的太空梭和國際太空站等任務相比，只算是雕蟲小技。要進入地球軌道，100公里只能算是剛出門。到達地球軌道後，還必須加速到每秒7公里，才能讓酬載在300公里高的地方環繞地球。
那麼，2010年2月歐巴馬執政團隊宣佈，NASA應該實質放棄載人太空船任務並轉移給民間企業時，他們究竟在想什麼？NASA為了「星座計畫」已經投入90億美元，打算接替太空梭，建造運送太空人和補給品前往太空站、甚至月球的後繼載具，這些在新方案下將化為烏有。NASA反而還將提供種子基金給SpaceX等新創公司，並同意付費使用這些公司的火箭前往太空站。
許多人指責這項方案不僅太天真，而且十分莽撞。批評最力的是曾當過太空人的太空偶像阿姆斯壯，他一聽見民間企業即將接下NASA任務，就嗤之以鼻地說：「必須經過多年努力和大手筆投資，才能達到必要的安全性和可靠度。」阿姆斯壯等人堅持，將地球軌道運輸飛行交給民間企業，等於讓載人太空探索走回頭路。而且萬一民間企業出錯，甚至會發生災難（許多人相信一定會），整個載人太空事業可能因此長期、甚至永久停擺。NASA規模龐大的載人太空航行組織一旦瓦解，要重建所需的時間和金錢，恐怕不是一般人能接受的。儘管有這些考量，美國國會在2010年秋天仍然勉強同意了這項方案。
單單只是賭注太大又有風險，並不表示絕對不值得冒險。我們有理由相信，民間企業很快就能勝任將人送上地球軌道的工作，而且會比NASA執行過的計畫花費更低、更可靠。更進一步來說，由於30多年來載人太空探索可說毫無進展，大多數人甚至已經不敢夢想人類能在地球上空建立一席之地，讓一小群太空人執行任務，並供許多科學家、工程師，甚至想去外太空小住一段時間的一般民眾在此停留，但這項方案或許能打開通往夢想的大門。更棒的是，這群太空旅客可望帶起自給自足的地球軌道經濟，在火星或更遠的星球建立人類的居住地，成效可能比星座計畫或任何傳統太空計畫更大。
NASA該放手了！
當然，由商業界建造太空船不是什麼新鮮事。將NASA的太空人送上太空的優秀太空船，一直都是由民間企業開發和製造的，這項方案真正改變的是NASA與民間機構的合作方式。以往NASA跟美國國防部一樣，以「成本加成」方式雇用承包商，不但支付所有花費，還保證會加上一定的利潤。
專家都同意，成本加成的承包方式會提高成本和複雜性，因為計畫中添加的功能越多，承包商就賺越多，而NASA也越不會在日後被指責對這項任務太吝嗇。但許多人表示，這也導致30多年來NASA的載人太空任務一直走不出低地球軌道，只能死守每次花費高達數十億美元的太空梭，而且由於成本過高，嚴重限縮飛行次數，因此成效一直不彰。而星座計畫也遭批評者警告可能會製造出更多同樣的垃圾。
美國的太空與國防顧問機構Tauri Group資深分析師賈斯禮（Paul Guthrie）指出，新的「購買產品」模式其實也不是沒有先例，第二次世界大戰後，美國政府大手筆投資了不確定但具有龐大商業收益潛力的工業科學與技術，帶動了生物科技、電腦、線上產業等的進展。這些產業也和現在的地球軌道飛行一樣，曾經在孕育期面臨嚴苛的技術和商業挑戰，但在政府的協助下，它們克服了這些挑戰。NASA的方案在許多方面也是如此：提供開發經費，同時成為保證客戶，讓產業界不斷改良產品，並發展出規模經濟。1970年代，美國國防部就曾是許多微晶片製造商的主要創辦者和客戶，一直到摩爾定律出現、競爭程度提升，使晶片的功能和價格出現驚人進展為止。
沒有人知道太空旅行是否也能有自己的摩爾定律，但當然沒有什麼定律規定太空旅行永遠都得這麼昂貴。在歐巴馬政府這項方案下，企業想要爭取到業務，就得找出節約成本的方法。如果超出預算，必須自己貼補差額。換句話說，省一分錢就等於企業多賺一分錢，而不是讓政府少花一分錢並加入「加成」中。
目前在新興太空產業中顯然執牛耳的SpaceX，一直很努力爭取這個機會。該公司甚至自己加工電鍍鋁製螺栓，將成本壓低了0.15~0.3美元。為了大幅降低隔熱罩中使用的碳隔熱材料成本，SpaceX不找該產業中唯一的供應商，轉而設計自己的配方。另外，為了避免火箭引擎排氣出現紊流，必須使用直徑逐漸收細的特製管子，價格相當昂貴。SpaceX則提出自己的設計，將直徑均一、成本低廉的管子彎成螺旋形，取代這種管子，從而省下大筆成本。
為了鼓勵這類創新，NASA必須放手。他們一向習慣鉅細靡遺地指導承包商建造太空載具，但在新方案下，NASA只需說明希望系統具有哪些功能，例如安全運送一定的重量進入地球軌道等。NASA負責計畫分析的麥卡利斯特（Phil McAlister）表示：「我們不會過度干涉承包商如何符合我們的要求，只會列出高水準的目標，並在達成目標的方式上給予承包商最大的彈性。在特定時間點，我們會確認要求是否達成，並以必要的監督來確保成果。」為了協助民間公司盡可能簡化太空船並提高效率，NASA的新方案也取消了星座計畫中希望軌道太空船能進一步飛往月球的要求，目前只要求將人員與貨物安全送往太空站再回航，並保持成本低廉就好。
取消月球任務招致一些批評，但這類任務其實只是在演練探索計畫真正的長期目標：將人類送上火星。不論反對新方案的人士怎麼對大眾說，這項方案本身並沒有要求NASA減少太空任務花費，或放棄載人太空探索的長期計畫。相反的，這項方案含蓄地承認，來回造訪火星所需的科技進展，遠超過星座計畫所能提供。這項方案可讓NASA卸下軌道運輸的經費和專業負擔，獲得一些喘息空間來取得火星任務等所需的科技進展。美國的太空與國防顧問公司「太空顧問國際」總裁暨美國空軍官校艾森豪太空與國防研究中心研究員塞特（Eligar Sadeh）表示：「這項方案可讓NASA減少低軌道任務的成本並改善管理，能專注於研究與開發，以及地球科學與太空科學。」事實上，這項方案還要求NASA在未來數年內增加預算。在許多方面，這項方案是希望讓NASA回歸真正的研發機構，回到像1960年代那樣的光輝時期，將已經做過的低地球軌道工作交給民間承包商，然後讓火星成為新的月球。
【完整內容請見《科學人》2011年第107期1月號】
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