“太空船2号”背后的科学怪人

　　现年71岁的伯特·鲁坦是美国航空工程师，他被视为世界民间航天领域的开拓者，其率领的团队制造出人类第一艘由民间设计的载人航天器——太空船1号，于2004年飞上天空。

　　伯特·鲁坦16岁就学习了飞行，1965年在加州州立理工大学获航空航天工程学士学位，1965年至1972年在美国爱德华兹空军基地工作。1974年，鲁坦在加州成立了自己的飞机厂，之后接连推出一系列小型飞机，其中多架创造了飞行纪录。1982年4月，鲁坦创立缩尺复合材料公司，该公司为世界上设计制造原型机的主要机构。

　　民间飞船沙漠上空意外折翼

　　在美国新墨西哥州北部72.42公里处的莫哈维沙漠，就在离附近农场上吃草的野牛们不远的地方，矗立着一些稀奇古怪的建筑。其中最醒目的一座建筑一侧，是一面15米高的玻璃墙，而建筑其余部分却像是陷入了附近的土壤，仿佛是紧急迫降于此地的一个天外之物。而在几百米开外，则坐落着一座低矮的圆顶状建筑，穹顶之上还有一只“巨眼”。“这些建筑看上去就是一艘飞船。”附近的居民说。

　　这里的确与飞船相关，这些奇怪的建筑名为美国太空港，是人类航空史上第一座明确为商用目的的航天基地。这座远没有美俄宇航基地奢华的地方，承载了来自民间的科技精英们的太空梦，被称为民间航天之父的伯特·鲁坦就是其中之一。

　　10月31日，正值深秋，莫哈维沙漠天高云淡，没有讨厌的紊流和强风。在太空港里，伯特·鲁坦和他的小组成员们正严谨地检视着一切数据，当天将进行英国维珍银河公司的载人商业飞船——“太空船2号”的试飞。几天前美国轨道科学公司的货运飞船爆炸的悲剧并没有影响到这里，一切都按计划进行。这样的测试飞行，在过去两年已经进行了数十次。

　　和以往一样，负责“太空船2号”试飞的小组成员们详细检查飞船全部设施和软件，并和两位试飞员——43岁的彼得·施博德和39岁的迈克·阿斯博瑞沟通，两人都曾不止一次试飞过“太空船２号”。

　　然而，这一次，幸运女神没有眷顾他们。

　　上午，阳光明媚，沿着一条3.22公里长的太空跑道，搭载“太空船２号”的“白骑士２号”飞行器发射升空。这两架造型梦幻的飞行器在天空中滑翔了近一个小时后，“太空船２号”从“白骑士２号”“腹部”轻盈滑落。之后，“太空船２号”尾部的推进器点燃，熊熊火焰将飞船推向更高的天空。

　　然而，可能还没等到彼得·施博德和迈克·阿斯博瑞开始操纵飞船时，“太空船2号”突然发生爆炸。

　　爆炸瞬间，彼得·施博德凭借降落伞逃生，而迈克·阿斯博瑞则由于伤势过重，没能逃出……

　　太空船2号从上天到失事，地面的伯特·鲁坦都看在眼里，没有人知道，当熟悉得如同自己双手的飞船在天空中肢解飞散时，他心中是何等感受。

　　替富豪“圆梦”的民间奇才

　　让普通人也可以上太空，一直是伯特·鲁坦的梦想。他曾豪言，“将来人们只要10美元就可以遨游太空”。

　　伯特·鲁坦不是一个科幻小说家，而是个货真价实的技术控、一个痴迷于飞行器制造的天才工程师。他在自己的“小作坊”捣弄出来的飞机，早在1986年就完成了世界上首次双人环球不着陆飞行。2005年，他造出的“环球飞行者号”又完成了单人不着陆环球飞行。他研制的飞机还被誉为“21世纪最好的100件事物”之一。

　　不过，和上述这些没有完全穿破大气层的飞行比较起来，伯特·鲁坦在大气层之外的成绩显得更为突出。英国维珍银河公司老板理查德·布兰森、微软的联合创始人艾伦和亚马逊的CEO都对外太空有着强烈的野心。而他们在太空飞行器上的主要合作对象，都是伯特·鲁坦。

　　伯特·鲁坦在莫哈维沙漠领导了一个不到200人、名字有点拗口的“缩尺复合材料”公司。但这个公司却拥有接近世界最高水平的航天器研究水平。

　　美国有独特的飞行文化，业余发烧友自己制造或组装小型飞机，早已成为一项产业。有很多专业公司提供图纸、散件或成品。以推动自制飞机和运动飞行为主旨的美国实验飞机协会（EAA）拥有17万会员，在威斯康星州举行的小型飞机大聚会每年都至少有2500架飞机云集。鲁坦制造的飞机也曾参加这样的纯草根“飞行大会”。

　　也因为来自草根，伯特·鲁坦一度因为没有钱进行风洞试验，将飞机部件模型绑在高速行驶的旅行车获得数据。不过，他设计制造的包括“太空船1号”在内的5架飞机被美国史密斯航空和航天博物馆永久收藏。

　　当人们都在关注理查德·布兰森宏伟的航天计划时，甚少有人注意到伯特·鲁坦和他的缩尺复合材料公司。但澳大利亚媒体毫不客气地写道，如果没有伯特·鲁坦，“理查德·布兰森和他的太空梦只能永远是一个梦，也不会有维珍银河公司的出现”。

　　早在1994年4月，伯特·鲁坦就开始构思自己的太空飞船。在微软创始人之一保罗·艾伦2500万美元的资助下，伯特·鲁坦2001年开始全面研制“太空船1号”。

　　“太空船1号”由名为“白色骑士”的母机挂载，用一小时爬升到15000米高空后脱离，启动火箭发动机，以每小时4000公里的速度向上冲刺。达到100公里高度低轨道太空后，飞船开始沿抛物线下降，直至最后滑翔降落。

　　“太空船1号”的设计非常成功。2004年9月和10月，该机两次达到距地面100公里高度。“太空船1号”因此成为人类第一艘来自民间的飞船。伯特·鲁坦被载入史册。

　　用飞机送飞机的太空旅行方式并非伯特·鲁坦首创，上世纪50年代便已经有政府航天机构尝试。但伯特·鲁坦的重大贡献在于利用民间力量，用最低的成本，同时安全、可靠地完成从概念到实机的道路。

　　设计飞行器不用电脑用手工

　　鲁坦固执、甚至老土。

　　“太空船1号”和之后的“太空船2号”的机翼设计都大异于传统的飞行器，夸张得像一个“星战模型”。

　　“我受到了很多批评。”鲁坦说，“许多空气动力学家认为它会转得像一个陀螺，这的确是一个疯狂的想法。但我知道它会奏效。”鲁坦的设计思路是，飞船在重回大气层时，第一阶段机翼呈90度，飞船会像羽毛球一样以最小的加速度下落；一旦进入大气层深处，机翼又将伸展开来，使得飞船可以滑翔着陆，而不是像其他飞船一样使用降落伞落地。

　　在接受媒体采访时，鲁坦说，自己有许多设计的灵感来自自然。

　　“我只是凭直觉认为海鸥应该有一对长的翅膀，而隼应该有高的翼载（飞机重量与机翼参考面积的比值）。我可不记得我是否曾仔细观察鸟类，以便学会怎样让飞机飞起来。但我觉得在我之前就已经有大量成熟的设计，我不是生活在莱特兄弟之前。”鲁坦称。

　　设计思路不着边际，鲁坦甚至不用电脑，一直坚持手工绘图。

　　“我是在故意不使用计算机，”鲁坦说：“我们现在有了很好的计算机工具和很棒的软件，可以在短时间内作大量的计算。不过我认为，这并没有改变创造的过程：飞机的外形如何，如何通过革新和创造解决一个问题。计算机现在干不了这些工作，可预见的未来也不能。”

　　鲁坦说，做这些工作的时候，他一般会改变一下环境——不要接近计算机，哪怕是参考书和过去的设计成品，甚至是计算器。“我经常这样做，我所要的是画板、彩色铅笔和一个尽量远离办公环境的地方。”

　　在过去40年里，包括太空船1号、2号在内，鲁坦负责设计和制造了超过40架飞行器。

　　鲁坦极为专注于他的工作，尽管与理查德·布兰森走得很近，但鲁坦对后者奢华的生活丝毫不感兴趣。布兰森常说，“我的梦想将成为现实，而人们也会对此深信不疑。”而鲁坦则说：“这些人今天来开派对，明天就都会离开，我们依旧会重新投入工作。”

　　新“太空船2号”再度启程

　　目前，爆炸的“太空船2号”几乎所有残骸都已找到。

　　美国国家运输安全委员会的初步调查称，负责飞船机翼的自动系统发生故障。此外，飞船发动机和燃料箱完好无损，这可以排除此前“新型燃料引发爆炸”的猜测。按照国家运输安全委员会的时间表，完整的事故原因调查报告可能要1年之后才会出炉。

　　距离“太空船2号”爆炸不到一周，鲁坦及其团队，以及维珍银河公司已重新投入建造第二艘“太空船2号”的工作。维珍银河公司方面4日称，悲剧不会阻止公司追逐太空梦的脚步，建造第二艘“太空船2号”的计划不会改变。

　　“维珍银河”首席执行官乔治·怀特赛德称，他们将重新致力于建造一艘能够带旅客进入太空的飞船。对于可能再次面临的失败，布兰森说，没人会低估太空旅行的风险，因为“挑战知识和可能性的极限必然伴随无法避免的风险”。

　　维珍银河公司的同事们开设了一个网页，并成立了一个基金会，用来缅怀他们的好友迈克·阿斯博瑞，并为他的家人筹集款项。

　　尽管事故原因还未究明，但更多的人会带着逝者的信念继续完成民间人的太空梦。

　　试飞员布莱恩·毕尼曾驾驶“太空船1号”，抵达距离地面112公里的太空。

　　“就像彩虹和日出一样，你知道那是怎样的景象，但只有亲眼所见，你才能真正体会到。眼睛所见比任何相机拍摄出来的照片都更加生动。一边是漆黑的太空，另一边是太平洋。把美景分隔开来的是一条弯曲的蓝色电离光带，那是大气层。这番如梦似幻的景色，几乎能使你情不自禁地笑出声来。”

　　■ 释疑

　　“太空船2号”到底如何游太空？

　　“太空船2号”的设计轨道高度为距地160-320公里，几乎可以达到载人飞船的轨道高度。但出于安全考虑，初期只打算飞到100多公里高度。在这个高度俯瞰大地，已经能看出它是球体的一部分了。

　　送“太空船2号”的飞行器叫“白骑士2号”。它翼下有四个发动机，翼展达42米，如此宽阔的翼展，可与二战期间的战略轰炸机B-29“超级堡垒”相媲美。

　　“白骑士2号”投放太空船的方式也类似于轰炸机投弹：“白色骑士2号”首先载着“太空船2号”爬升至18千米高空，然后后者像重磅炸弹一样被抛下。随后火箭助推装置点火，“太空船2号”急剧跃升。此时，6名乘客会被安全带牢牢固定在座椅上，穿着类似战斗机飞行员的增压服来抵抗陡增的重力加速度。在他们背后几米处，即是急剧膨胀燃烧的十吨高能火箭燃料。

　　飞船飞行速度达到音速的3.3倍时，火箭发动机关闭，“太空船2号”会在惯性作用下继续爬升至110千米，然后开始自由落体。

　　再次进入大气层时，鲁坦为“太空船2号”设计的羽状减速系统——机翼的后缘及整个垂尾、水平尾翼都会升起，用以产生阻力。飞行员此时可以完全撒手不管。在自动控制系统和气动外形的双重作用下，太空船的“气动刹车”会被恰到好处地控制，而且，在降落阶段所有座椅都会自动放倒，使乘客背朝降落方向，以进一步减少减速带来的不适。

　　从火箭发动机关闭到太空船再入大气层，乘客会经历为时4分半钟的失重，届时他们可以松开安全带，在座舱内自由飘浮。在太空船返回阶段，乘客还能目睹大地扑面而来的刺激，最后，它会像普通飞机一样降落在地面。整个“超级无轨过山车之旅”历时约两个半小时。

　　B02-B03版撰文/新京报记者 韩旭阳