随着美国“阿特兰蒂斯”号最后一次发射，曾经红极一时的太空骄子也怅然落幕。如何评价航天飞机的功过是非，认真总结航天飞机的经验教训，对载人航天的未来发展具有积极意义。
人类创举
30年来，航天飞机取得了巨大的成就。自1981年4月12日“哥伦比亚”号航天飞机服役至2011年“阿特兰蒂斯”号航天飞机的最后飞行，美国航天飞机共发射了135架次，行程8亿多千米，运送1 750吨货物，乘坐过航天飞机的航天员达355人（其中48位是女性，14名航天员因航天飞机失事丧生），共计852人次；共有16个国家的航天员参与过航天飞机飞行任务。此外，还有2 000多个生物、材料科学、天文学等领域的试验在航天飞机上完成。航天飞机还先后与两座空间站对接过，其中9次与俄罗斯“和平”号空间站交会对接，37次与国际空间站交会对接。
航天飞机是载人航天技术的一个创举。作为人类迄今建造的最复杂、功能最强大的多用途航天器，它兼有运载火箭、人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型空间站等许多功能，完成了大量复杂而艰巨的任务。尤其是多次把一些因形状和体积等因素而无法用运载火箭发射的重要航天器送上太空，这也大大放宽了对有效载荷尺寸和重量的限制，国际空间站的建造就是一个典型例子。有了航天飞机，航天员还可以出舱作业，从而大大扩展了人类在空间的活动规模和范围，其最有价值的一种空间活动就是能在轨回收、检修和释放卫星的组件，它曾5次在轨维修著名的“哈勃”空间望远镜。
另外，美国航天飞机起降时航天员往返太空时所承受的超重比飞船减少一半，使航天员遨游太空时很舒服，也大大降低了对航天员身体的要求，从而可把稍加训练的科学家、工程师、医生和教师等送上太空。
航天飞机是世界上第一个实现了部分重复使用且唯一能为国际空间站的建造运送舱段和大尺寸构件的天地往返运载器，具有宇宙飞船不可比拟的运人载货能力。迄今为止，航天飞机单次最多可载8人上天，运送物资最大质量为25吨，为建设国际空间站提供了根本保证。
航天飞机的许多技术目前仍保持着当代国际领先水平，如航天飞机主发动机可多次启动和多次重复发射使用，至今仍保持100%的成功率；航天飞机轨道器采用了全新的、可重复使用的独特的防热瓦，虽然怕撞击，但防热效果很好。尤其令人叹服的是在航天飞机整个研制过程中没有“无人飞行试验”这一阶段。
为何退役
那么，航天飞机为什么只使用了30年就提前退役了呢？从总体来看，高成本、高风险、政策上的转变是导致美国停止航天飞机计划的三大原因。
美国航空航天局最初预计，航天飞机项目将耗资约900亿美元。但据估计，该项目最终耗资约2 000亿美元。相比之下，美国“阿波罗”登月项目的成本为1 510亿美元。航天飞机每次仅发射费用就为5亿美元，这还没有计入分摊的设计制造成本。
美国媒体算了笔帐，30年来航天飞机共耗资1 960亿美元，一共发射135次，所以平均每次发射耗资高达15亿美元，虽然这笔资金远小于美国的战争支出或拯救华尔街金融机构的投入，但在美国财政紧张的情况下仍是一张高额账单。相比之下，美国全年在保证民众食品安全方面的支出只有8亿美元。美国媒体的统计显示，考虑通胀因素之后，美国花在航天飞机项目上的资金总额已超过登月、制造原子弹和开凿巴拿马运河的总和。媒体称航天飞机的退休“讨论已久”，如今见证这一刻感到“悲喜交加”。
如果航天飞机能以高成本安全运行也还说得过去，但事实上航天飞机的安全性和可靠性同样令人失望。航天飞机从来就没有达到其设计者设想的安全程度。5架航天飞机飞行了135架次，损失了2架，相当于每67次飞行就有一次失事。如果按单位里程的死亡率计算，航天飞机的危险性比喷气式飞机高约138倍。美国航空航天局2010年的一份内部安全性报告说，现在航天飞机安全性比30年前提高了10倍，但发生灾难性事故的风险仍然达到1/90。
由于航天飞机设计存在先天不足，没有逃逸系统，实行人货混运，既复杂又昂贵，对其改进只能是工艺上的，无法解决根本问题，其安全性和可靠性都远低于相对简单的载人飞船，所以只能用新型宇宙飞船替换航天飞机。
2004年，美国总统布什决定在2010年让航天飞机退役，以便每年节省花在航天飞机上的40亿美元，用于重返月球和载人登上火星。奥巴马在2009年当选总统后，改为载人登小行星，最终到达火星。
“阿特兰蒂斯”号进行最后飞行前已有2 500名工作人员离开了约翰逊航天中心，最后飞行之后还有2 000名工作人员要卷铺盖走人。有美国媒体指出，美国终止航天飞机项目会对旅游和就业构成一定影响。据报道，每次航天飞机发射吸引的游客能为肯尼迪航天中心周边的太空海岸地区带来数百万美元的经济效益，当地与航天飞机有关的各种工作岗位高达近3万个。据美联社报道，随着航天飞机项目的萎缩，太空海岸地区的失业率已上升到10.8%。
适得其反
20世纪70年代，美国航空航天局是这样宣传航天飞机的：它像飞机一样经济、安全和可靠。但现实证明，这个想法或许过于超前，航天飞机的许多设想根本无法实现。回首航天飞机的30年发展，有许多值得深思的地方，尤其是有一些设计远没有达到原定目的，甚至相反。比如：
研制航天飞机的根本目的是为了降低成本，为此设计了可重复使用的轨道器和固体助推火箭，而不像运载火箭和宇宙飞船都是一次性使用的，所以原先预想航天飞机每次发射费用只需3 000万美元，美国甚至把运载火箭生产线停了下来，认为用航天飞机发射卫星比运载火箭更经济。然而实践证明，由于航天飞机每次返回地面以后要进行大量费时费力的维修工作，从而使每次发射费用高达4～5亿美元，这让财大气粗的美国航空航天局也不堪重负。
原来认为航天飞机比宇宙飞船更安全，因为它是人类第一次把航天与航空技术高度有机结合起来的创举，有很大机翼的航天飞机可准确地滑翔降落到预定的跑道上，而宇宙飞船返回时只能采用在海面某一区域溅落或在荒原某一区域上径直着陆的方式，所以按理说，航天飞机似乎比宇宙飞船安全，接近航空的安全标准。但实际上，由于体积庞大、外形复杂，发射时航天飞机轨道器只能与外贮燃料箱并联在一起，所以它并不安全，轨道器很容易受到从外贮箱掉下来的保温材料的撞击，至今，美国5架航天飞机已损失了两架。
最初设计航天飞机的“卖点”之一是它每周都能发射，原来以为航天飞机能像民航客机一样，每次返回后进行简单维修就可再次发射。但实际上由于每架航天飞机返回地面以后维修量很大，所以每两次发射时间的间隔也很长，一般情况下航天飞机每年仅能进行5～6架次发射。自1981年投入运行以来，美国航天飞机每年最多飞行9次，远低于当初设想的每年飞行50次。另外，按照原来的设计，每架美国航天飞机的轨道器可以重复使用100次，然而实际上美国的5架航天飞机总共才进行了135架次的飞行就全部退役了。
由此，我们不禁要问：为什么这个曾被看作是继“阿波罗”登月计划之后空间时代的第二个里程碑会出现如此重大的设计失误？航天飞机在载人航天的发展史上到底起到了多大作用？美国在花了30年时间和2 000亿美元发展航天飞机后现在又重新青睐飞船，这条大弯路走得值不值？其深层次原因是什么？
原因何在
要回答上述几个问题不是一件容易的事，它涉及到政治、管理、技术、资金和文化等多个方面。比如，美国研制航天飞机时有深刻的冷战背景，为了与苏联在太空开展竞赛，美国在载人航天领域采取了争先跳跃的战略方针，一味追求技术先进性，先是把政治摆在第一位，后来又把任务摆在第一位。
为了满足空军方面对机动能力的高要求，美国航空航天局决定航天飞机轨道器采用三角翼轨道器布局，此举带来了一个严重的技术问题，即再入气动加热更加严重。但为了使国防部满意，美国航空航天局还是忍痛做出这个决定。
由于技术上的限制，在运载能力和结构安排出现矛盾时，美国航空航天局选择了把轨道器与外贮箱平行放置的并联方案，而没有选择把轨道器置于火箭顶部这一较安全的串联方案，目的是保证轨道器的容积和降低费用，但这大大增加了航天飞机的危险性。
为了降低成本，并提高有效载荷发射能力和返回地球时携带有效载荷的能力，对轨道器也进行了相应简化，例如，取消了涡轮风扇发动机和航天员逃逸系统等。这也给航天飞机带来致命的缺陷，使航天飞机着陆时不能作2次着陆；一旦发射出现事故时航天员无法应急救生，但由于该方案基本达到了国会所要求的研制5架航天飞机费用为50亿美元的目标，所以最终被采纳了。
其实，很早就有人对航天飞机的安全提出过批评。一是航天飞机是人货混用，而不是像宇宙飞船那样分载人飞船和货运飞船，所以用航天飞机发射卫星时需有数名航天员陪着上天，这样做既不经济，也不安全；二是美国自认为其航天飞机可靠性极高，所以没有采取安全救生措施，因为安装救生设备很麻烦。原计划采用具有多次启动能力的液体助推器发射航天飞机，但后来考虑到液体助推器成本较高，所以改为固体助推器。这也是美国政治领导人与美国航空航天局领导人在20世纪70年代初期相互“妥协的产物”。
航天飞机设计的最大失误是目标过高，要求它成为“包打天下”的航天器兼运载器，既可以作为“太空巴士”运送航天员，又可以作为“太空卡车”运送大量货物，从而取代全部军、民、商航天发射，而不是研制一种适合特定要求的航天器，结果大大超出了现有技术水平。因为这种多功能性也意味着高成本：运送航天员的安全要求导致巨大的成本；而运送空间站组件或太空望远镜等大质量有效载荷则需要更多动力和燃料，结果使航天飞机成本居高不下。当年白宫决策的错误就在于把美国航空航天局推上了一个不得不接受一项力不从心、超越其能力的任务的两难境地。
这些问题也缘于美国的政策变化。太空竞赛初期，美国航天项目“不差钱”，但随着越南战争等问题成为重点，航天预算受限。1966年，美国航空航天局预算高达59亿美元，但到了航天飞机开工的1972年，已削减至34亿美元。因此，最终设计制造出的航天飞机已不是最初的设想，而是折中的产物。比如为了省钱，航天飞机的外贮箱设计成一次性使用，而助推器坠至海洋后可回收重复使用。这似乎节约了航天飞机的制造成本，但发射成本大幅升高，总成本反而增加。由于预算受限，美国已无力设计制造下一代航天飞机。史密森学会国家航空航天博物馆的专家罗杰・劳尼厄斯说：“航天飞机使用的是上世纪六七十年代的技术，美国航空航天局也没想到它能飞到2011年。”
早夭的后继者
其实，对于航天飞机存在诸多难以克服的先天不足，美国很早就开始着手研制第二代航天飞机了，主要包括X-33/“冒险星”和“轨道空间飞机”等，但后来都因资金和技术等原因中途夭折，没有成功。
1997年开始研制的X-33/“冒险星”是一种垂直起飞、水平降落的可重复使用单级火箭运输器，其中X-33为一种缩比型的试验用运输器，原计划进行15次飞行试验，如获成功则继续研制工作型运输器“冒险星”。而“冒险星”是三角型气动外形，是无翼的升力体式飞行器，拟采用线性气塞式火箭发动机、全复合材料和金属防热瓦等新技术，以便能单级入轨，降低发射费用和成本。其发射费用有望达到目前航天飞机的1/10。然而，X-33/“冒险星”的技术十分复杂，研制风险很大，所以当时起名叫“冒险星”。2001年3月2日，美国航空航天局宣布，由于技术和财政方面的原因，取消已耗资13亿美元的X-33/“冒险星”计划。据悉，该项目的线性气塞式火箭发动机和金属防热瓦的研制进展顺利，但采用石墨复合材料制造的轻质量燃料箱的研制不断出现问题，结果使这一项目夭折。
X-33/“冒险星”下马后，2002年11月，美国航空航天局又提出了研制“轨道空间飞机”的方案。与航天飞机人货混运不同，以现有技术为基础的“轨道空间飞机”只运人不运货，相当于“航天轿车”，可乘坐4～6人，具有成本低、风险小的优点。不过，“轨道空间飞机”也是“短命鬼”。2004年，由于美国要实施星座计划，研制乘员探索飞行器，为此取消了“轨道空间飞机”项目。所以，第二代航天飞机至今没有服役。
成功之母
在太空探索史上留下浓重一笔的航天飞机，应被看作人类终跨出地球的一种十分有益的尝试，其经验和教训都将是人类建造更先进、更完美航天器的宝贵财富。美国航空航天局局长博尔登说：“航天飞机是个了不起的运载工具，这个不可思议的项目教会我们许多东西，并帮助明天的太空探索成为可能。”俄罗斯航天局长波波夫金甚至认为，经过一定发展，航天飞机在新技术的基础上“复活”也不是没有可能。
虽然今后美国将用多种新型载人飞船完成天地往返运输任务，但是航天飞机在世界载人航天史上立下的汗马功劳永远不可磨灭，其很多先进技术还将在未来的很长一段时间发挥重要作用，美国航空航天局将继承和利用航天飞机的成熟技术和可靠部件来发展新一代载人飞船和重型运载火箭。
责任编辑：兆然