人类探索的黄金时代是源于对财富，进而对科学知识和军事实力的追求开始的。对探索的强烈欲望和对我们周围世界的理解，为过去500年人类的努力提供了不断增长的动力，它曾引领15世纪的先驱者走向海洋，无论是威尼斯、葡萄牙，还是后来的英国，一次次的繁荣和衰落都印有人类征服海洋的足迹。
　　而就在50年前，探索的另一个时代开始了，即人类走向太空、走向宇宙的时代，是对财富、科学知识和军事实力的再一次追求，而且再次证明其巨大的价值。这就是航天时代的来临，它是以1957年10月4日苏联发射了第一颗人造地球卫星——斯普特尼克号为标志的。随着人类航天事业的发展，全球政治、经济和军事发生了巨大变化。
　　
　　商业航天形成产业化
　　
　　在商业航天领域，通信卫星的产业化起步较早，在苏联第一颗人造卫星发射5年之后，通信卫星公司在美国创立，不久又成立了国际通信卫星组织。经过近50年的发展，2006年卫星通信业的直接收入超过了1060亿美元，而且为2006年的卫星制造和发射服务业带来了大约150亿美元的收入。不仅如此，其业务范围也在不断扩大，从移动因特网访问到遥感成像，再到直接到户电视，2006年这些业务的收入超过了620亿美元。在这些通信业务不断驱动通信技术进步的同时，后者反过来又带动了通信业务的发展。2006年包括终端用户设备和其他地面终端在内的，与卫星直接相关的技术所创造的收入为290亿美元。
　　然而，这些数字所反映的仅仅只是冰山一角，即卫星产业的直接收入。除此之外，该产业在构建全球经济基础设施方面起着重要而显著的作用。
　　·卫星的多点传送能力有助于建立和扩展全球广播业，推动新内容和新技术的发展，现在市场上能提供各种各样的服务，从有线电视新闻网和MTV到数字信号；
　　·星基网络使石油和天然气的开采和销售活动延伸到全世界的每个角落，从尼日利亚油田的钻孔到纽约和东京加油站的信用卡支付；
　　


　　·卫星网络支持着遍布全球的金融网络与银行、股票交易所、保险公司等的记录保存和数据中心保持24小时不间断的通信联系；
　　·卫星将全球信息高速路，即因特网节点连结起来，有助于建立缩小数字鸿沟的桥梁，并支持任何地方新兴市场的经济增长；
　　·卫星通信使印度和中国的软件开发者能够把业务延伸到全世界，并创造了数十亿美元的IT外包产业；
　　·星基GPS系统不仅帮助航海者和徒步旅行者寻找回家之路，还帮助修路者更高效地建造高速路，航空公司更有效地计划航线，以及货运公司跟踪货物；
　　·卫星提供的回程设施将蜂窝无线电话业务扩大到遍及拉丁美洲、非洲和中亚的非服务区；
　　·卫星电话和数据终端提供了与海上船只、路上货车及森林救火队员的直接联系，保证其工作顺利开展，并挽救了生命和财产；
　　·卫星能够实现远程学习计划，从中国到肯尼亚再到莫斯科，以及世界的每个地方，每天有几百万人从中受益，并在当地形成产业和经济效益。
　　


　　所有这一切都表明：商业航天的产业基础已经牢固确立，它以利用太空提供数据给地球上的人类为主要目的。在未来，这个领域将会有更具诱惑力的新发展——将人类移居到地球之外。目前人类正在朝这个方向迈出第一步，即实现普通人的太空飞行，业务项目将包括从短暂的零重力冒险，到俯瞰地球的快速旅行，再到在太空旅馆度假，进而发展到由极超音速运输机提供的环球快速旅行。而实现这些目标所必需的关键条件是具备按需发射的低成本运载能力，目前这种能力的研发正在采取私人风险投资和政府初期资金投入相结合的方式进行。
　　
　　民用航天向深空发展
　　
　　早在20世纪五六十年代，民用航天探索领域的成就已经很突出。苏联和美国发射了其各自的第一颗人造地球卫星和第一艘载人飞船。1961年4月12日第一位航天员加加林乘坐东方号载人飞船上天，实现了人类进入太空的梦想。1969年7月21日阿波罗号飞船将美国航天员送上了月球。
　　在由首次登月引起的狂热情绪的激励下，航天先驱们曾为民用航天描绘了一幅雄心勃勃的蓝图——空间望远镜、一次外太阳系的盛大旅行、小行星带观测，以及飞往金星和火星。而实施这些任务的航天运输系统则被设想为由3个部分组成：一种带翼的航天飞机提供到达低地球轨道的简单途径，一种太空拖船用于在轨操作，以及一种核动力运输系统将人类送到月球和更远的地方。此外，他们还制定了建造大型地球轨道空间站的计划。这种空间站能提供人造重力，并能容纳100名航天员。通过这种太空基础设施，进而建立月球基地，并实施飞往火星的远征。所有这些设想都曾计划在1986年实现。
　　


　　虽然50年的民用航天在众多领域确实已经把幻想变成了科学现实。但是在其他一些领域，所取得的成绩却落后于之前的预期。最出人意料的是发生在人类与机器人探索太空这两种不同手段之间的持续竞赛。
　　美国“阿波罗”计划之后，众多因素导致了载人航天发展步伐缓慢，最主要的原因是耗资巨大，运输成本无法降低。航空技术经过50年的发展，才诞生了现代喷气式客机，从而显著降低了在大气层中飞行的成本。天外旅行的支持者也期盼能在航天领域产生与前者相类似的结果，既然聪明的人类能够减少飞机在大气空间中的飞行成本，那么他们难道就不能使航天飞行的成本也降低吗？
　　


　　美国在20世纪70年代曾期望航天飞机能实现这一梦想，但结果却令人失望。由于美国航宇局要求设计师既降低航天运营成本，又在航天器设计中减少初期投入，于是生产出了像航天飞机那样运营成本比预期高得多的航天器，以及像X-33那样至今仍无法飞行的运输器。同时，航天飞机又被用来接替土星-5重型火箭的任务，发射大型空间站的部件。这种战略上的转变迫使航天飞机设计采取折衷方案，并确定空间站是由小型的、相互连接的舱段排列而成，而且无法旋转或产生人造重力。于是这个空间站就演变成了一个国家微重力研究实验室，与其最初的目标相去甚远。
　　相反，机器人自主探索航天器的发展则证明是一条正确的道路。20世纪中期人们并不看好机器人自主航天飞行计划。当时专家们认为空间望远镜只能以传统胶片的形式拍摄图像；认为通信卫星需要持续的维护和修理；认为远离地球的远征航天器无法与地面保持有效的通信联系。而这些预言导致大多数专家得出了这样一种结论：在机器人所到达的任何地方都需要有航天员在旁边护理。
　　然而，机器人技术的进步证明上述这些预言都是错误的。在遥感、计算能力、自主操作、小型化、成像、电能利用和产生、数据存储和传输及深空通信等领域，科学家和工程师不断改进自主航天器的性能，并比预期的还要好。利用先进的成像系统，火星漫游车能够像人的眼睛一样从距离火星表面大致相同的位置进行“观察”。在太阳系以外飞行的旅行者号探测器发出的微弱信号能够非常清晰地被地面操作人员接收到。
　　


　　建造自主航天器的工程师以一种智慧的方式突破了传统障碍。在运载器成本无法降低的情况下，工程师充分利用小型化技术，他们将自主航天器的尺寸和质量降低到能够用更小、更廉价的运载器发射。例如，通过减小“斯必泽空间望远镜”的尺寸，使其能够用德尔它7920-H火箭发射，这就比以往的望远镜，如“康普顿γ射线观测台”由美国航宇局的航天飞机送上天所花费的费用要小得多。小型化使工程师一直回避的降低发射成本的问题在某种程度上得到了解决。
　　在这个现代版伊索寓言“龟兔赛跑”故事中，载人航天计划远远偏离了起跑路线，登上月球之后，就开始停下来“打盹”。而代表乌龟的、缓慢而稳步前进的机器人自主探索技术却创造出了比打赌这场赛跑的人最初所想象的更加势均力敌的竞赛。
　　现在，载人航天在走过一段弯路之后，又重新回到原来的路线上，2004年美国总统布什批准了“太空探索新构想”，人类将建立月球基地，并送航天员到火星成为民用航天的热点。而这种技术应该是能够实现的，并且其费用不会比一场现代战争的费用高。
　　


　　航天探索的最初梦想是从对太阳系的一种想象中汲取了力量，但是现在我们不再相信其真实性。20世纪初，通过并不清晰的望远镜，珀西瓦尔·洛厄尔发现了他所谓的火星运河，并宣布这颗行星上可能存在生命。
　　在大众文学作品中，作家们经常把金星描述成一个遍布石炭纪沼泽的远古之地。阿瑟·克拉克则认为，土星的一颗卫星拉匹特斯颜色明显不同，它可能是一个宇宙灯塔，其表面在几十万年前就已经被寻找记号的外星人改造过，以便任何可能的智慧生物能够看到它。根据最初的构想，如果生命没有出现在类似火星的行星上，那么人类能够通过一种称为“外星环境地球化”的过程创造出适合生命出现的环境。
　　然而，通过对太阳系的考察已经揭示出，本太阳系的环境比人类最初想象的恶劣得多，人类乘坐高技术版本的西部移民车队离开地球到达附近行星的可能性微乎其微。通过少数国家在月球和火星上建立的研究站所获得的知识，人类已经开始接受地球是太阳系唯一能够繁衍复杂生物的星球。
　　但这并不表示人类不再需要有航天探索梦想，只是这个梦想需要重新定位。在揭示太阳系本质的同时，天文学家已经发现了150颗太阳系外行星。只要观测技术足够先进，必然会发现一颗类似地球的天体，而它或许就在附近的一颗恒星周围。人类已经拥有用于光谱研究（例如揭示遥远大气中水蒸气和自由氧的特征）的技术，并最终能够获得与从月球附近拍摄地球照片一样详细的遥远星球图像。
　　如果这一切真的变成现实，那么公众对银河系探索的兴趣可能会迅速高涨，正如50年前发射太阳系探测任务时一样。然而与50年前相比，需要有先进得多的探索方式，只有创造出能够突破时间和空间束缚的运输技术，人类（及其易碎的生物学身躯）才能继续向宇宙深处探索。未来的机器人也不会是由地面飞行服务站控制的传统类型。如果具备先进的人工智能和生物工程技术，那么就有可能创造出和人一样聪明的机器人探险者或者格外长寿命的人类。
　　


　　
　　军事航天有待技术突破
　　
　　1946年著名科学家冯·布劳恩向美国陆军鼓吹这样一种构想，将 “旋转的火箭”放入轨道，用来导引炸弹“降落到地球上的任何一个地点”。他认为，如果能够使地面设施处于待命状态，并建造具有空地导弹作战准备能力的人造卫星，那么就能在太空中阻止一切敌对行动。这反映了军事航天的最初构想。早在1960年，军事航天领袖们已经勾画出了现有军事系统的轮廓：监视、侦察、信号情报、导航、通信、气象、导弹预警和攻防。
　　现在，进入航天时代已经有50年，军事航天取得了一些重大的技术进步。今天美国不可能不知道地球上任何一个国家发射的弹道导弹；坐在加利福尼亚州的一辆空调车中的操作控制人员，能够通过卫星通信链路操作地球背面的一架飞机；战车和作战人员不仅配备了电话和掌上电脑，而且还装备有照相机和被称作嗅探器的生物或化学传感器，以及其他与卫星链接的各种设备，从而使战场指挥官和指挥中心可以利用卫星传送的信息或图像制定作战计划和作战行动。
　　军事航天能力也由集中逐步走向分散。许多国家都已经拥有了有限的侦察能力，少数国家获得了空间雷达或信号情报能力，甚至进攻性空间能力。但是发展航天系统一般仍需要很长时间，对于大型而复杂的军用航天器来说，耗费10年甚至更长时间研制是很平常的事，美国“军事星”通信卫星系统在20世纪80年代早期开始研制，而直到1994年才首次发射；“天基红外系统”导弹预警卫星从20世纪70年代后期就开始了预先研究，1996年才正式批准立项，但是首颗卫星要到2008年才能发射，其研制时间长达12年；而GPS星座的基本概念于20世纪60年代开始构想，但是在30年后该系统才完成部署。所有今天进入研制阶段的军事航天系统都要到下个10年的末期才能实现飞行。
　　


　　正因为将一种新的军事航天系统投入战场需要花费很长时间，投入大量资金，所以军方会尽量保证系统在轨运行更长的时间。美国“国防支援计划”导弹预警卫星于1970年首次发射，到2007年最后一颗卫星升空，该系统的应用持续40年时间。GPS系统曾进行了数次技术升级改造，但是自20世纪70年代以来该卫星及其技术没有根本性的改变。
　　未来50年军事航天将会朝着怎样的方向前进呢？军事航天计划是由人类来发展的，人的因素、社会、经济、政治，甚至情感，都将对下一个50年的军事航天发展产生影响。
　　包括电源和推进系统在内的各种航天子系统将在未来几十年有很大进步。由于带宽的供不应求，最终会导致激光通信的引入，从而满足带宽需求，并大大提高传输的数据量。在未来的太空战中，网络电话将直接用于武器或无人机上，为作战人员提供各种信息，从卫星的遥感器到大量情报数据库，并将所有这些信息连成网络。
　　随着电子技术发展，未来航天系统的处理能力将是现在的数百倍，不过它们还是会落后于地面系统，因为空间系统要求抗辐射加固。未来的卫星将比现在的更快更好地传递信息，航天器将会更加自主化，卫星一旦发射，就可以完全自主监控，甚至无需地面人员的偶尔监视。各种分系统在地面将变得更加集成化，地面终端会把图像和信号情报数据与任何士兵所需要的信息如天气预报和地形评估相结合。空间和地面系统将不仅处理数据，而且还能使数据脉络化，并自动添加所有类型的辅助信息。军用卫星系统也会向小型化方向发展，以便能发射更多的卫星。尽管空间雷达的技术实现问题需要相当长的时间才能解决，但是军队最终能拥有一种空间雷达系统，来提供广阔区域内的有限全天候监视能力。
　　几十年后，高分辨率光学和中分辨率红外连续监测能力可以通过在高轨道上运行的大型光学卫星来实现。一颗装有20～30米直径的可展开镜面的地球静止轨道卫星能够提供优于3米的地面分辨率，甚至能够辨认地面上的车辆。另外，用于未来太空战的干扰、电子欺骗，甚至摧毁敌方电子设备的技术能力已经有了初步发展，如安装在F－22猛禽战斗机上的雷达自身就能被用作远程武器，摧毁、干扰或欺骗其他雷达。
　　


　　从太空投掷武器在数十年前就成为可能，现在已能向敌对方准确投掷传统武器，但是与其他武器投掷方式相比，其成本非常高。如果花费了相当大的代价将武器送入轨道，当然还希望让武器在轨道上维持尽可能长的时间，而不是让它去击中某个目标。因此除非发射成本有显著降低，否则武器投掷方式似乎不可能改变。目前美国军队正在研制舰载和机载能量武器，而激光和粒子束武器早在数十年前就已被建议在太空中应用，但是到今天还没有取得非常大的进步，而且似乎仍然无法突破这些技术的基本局限，包括卫星不可能成为软目标这一事实。
　　
　　结束语
　　现在，科学技术和社会文化正在朝着一个与50年前不同的方向前进，而这个方向是否会导致人类重新构想未来航天探索的蓝图呢？人类已经走过了50年的道路，还会在下一个50年继续前进，但是从第一个50年的经验判断，其未来的发展道路可能并不会朝着我们目前料想的方向发展。而唯一可以肯定的是，人类对财富、知识和力量的追求还将继续，征服太空的脚步不会停止，并且人类将为其呈现的形式所惊叹！