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白玉京:国际空间站丧钟已响,天宫空间站路在何方
最后更新: 2024-11-20 09:21:52“半个”空间站
国际空间站基本可以视为国家队联盟的产物,美加等国政府和国立航天机构牵头投入资金,研发建造。国际空间站退役后,美西方国家队将建造“半个”空间站;美国民商队将接过国家队的大旗,挑起下一代空间站开发建造的大梁。
猎户座飞船(左)正在接近月球门户,注意图中细节,月球门户是一个运行在月球轨道的空间站。NASA
美国正在推动“阿耳忒弥斯”(希腊神话月之女神,太阳神阿波罗的姐姐)重返月球计划,将建造一个月球门户(Lunar Gateway)。这是一个小型空间站,旨在作为宇航员的通信枢纽、科学实验室和居住舱,不仅用来登月,还用来探火。这是一个跨国合作项目,参与者包括美国国家航空航天局 ( NASA ) 、欧洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大航天局(CSA)。
“月球门户”主要由以下几个模块化单元组成:推进模块(PPE)、居住和后勤前哨(HALO)、月球国际居住舱(I-HAB)、欧洲燃料补给/基础设施和电信系统( ESPRIT) 服务舱。月球门户将运行在月球轨道,而不是近地轨道,规模远远不及庞大的国际空间站。这就是上文为什么说“半个”的原因。
不过,受规模和主要用途的限制,月球门户只能充当下一代空间站的一个补充和备份。
太空三加一
NASA已经授出三份金额差不太多的合同,支持三家公司分别建造下一代空间站。而选择三家,也是出于鸡蛋不能放一个篮子的考虑,鼓励市场化竞争。
星空实验室空间站,由纳米支架公司主导,合作伙伴洛马的标志非常醒目网络图片
美国之子波音、诺格和洛马堂而皇之地混进了民商队的革命队伍,当然如果硬要把它们当民商也不是不行。诺格作为美国次子,实力十分雄厚,先前在国际空间站刷了不少经验值,收购轨道科学后,还搞过“天鹅”号货运飞船往返国际空前站。诺格的飞船不求人,火箭也不用求人,“天鹅”号货运飞船可用“宇宙神”V重型火箭发射。从目前的经验值和垄断的资源来说,诺格实力显然超出另外两家。
除“三强”之外,美国还有一个空间站计划,就是公理公司(Axiom)的公理空间站。它跟“三强”的不同点在于,公理空间站相当于一个寄生体,在国际空间站寿终正寝之前,需要先对接国际空间站,后续再分离独立运行。
空间站商业化并不容易
这里比较奇怪的地方有两点,一是波音和洛马只是打辅助,目前没有独立建站的欲望,诺格独占C位。二是,美国当今的航天一哥SpaceX竟然没有出现在建设下一代空间站的名单里。
其实这两点可以用一个原因来归结,就是美西方搞的下一代空间站是商业空间站,不是国际空间站这种不计真金白银的政治符号。
2023年12月22日,诺格“天鹅座”货运飞船从国际空间站的加拿大臂2号发射升空后的瞬间。NASA
建造空间站,有点像攀登珠峰。过去,攀登珠峰需要举国之力来搞,通过国家运动员集训实现,成为国家比拼实力和荣耀的象征;而如今攀登珠峰,商业化模式非常成熟,成为企业家和大人物刷存在感刷的打卡胜地,以后万一有“珠峰媛”什么的,也不用稀奇。
随着技术的进步,建造飞船、火箭的技术白菜化扩散,所需的资源、资金和技术不一定需要国家队之力。像建造空间站舱段和在轨对接这些关键技术,在NASA的支持下,美国民商队是有可能掌握并完成闭环的。
这一代的国际空间站和,包括天宫空间站,都是不赚钱的。美国希望下一代空间站能商业化,未必大赚特赚,至少得有个商业化的开端,不能跟国际空间站一样赔本赚吆喝。星链的商业化日趋成熟,带动并反哺了猎鹰火箭、龙飞船等全产业链的商业化,猎鹰火箭和星链业务都是赚钱买卖,过了被人们嘲笑的“烧钱”期。
跟星链完全不同的是,下一代空间站的商业化模式和路径,非常不清晰。蓝色起源也好,纳米支架也吧,现在也说不清怎么通过空间站赚钱——为了找钱在PPT上画饼是另外一回事。
波音、洛马、SpaceX不扛独立建设空间站,就是跟商业化不好实现有关。头铁的诺格,能走多远还真不好说,NASA给的1.2亿美元,当作启动资金都差得很远。SpaceX是非常精明的,不当下一代空间站的扛把子,不等于不参与下一代空间站,飞船和火箭各家多少都得考虑求SpaceX合作。比如,月球门户的建造,SpaceX就接了一份活,这份钱挣得实打实。
美国考虑下一代空间站商业化,中国也一样得考虑这个的问题。民商队全部或部分参与一下代空间站的建造,有百益而无一害。这是新时代之下,全新意义的举国之力办大事,有益于资金和技术的加速发展和流动,更有益于减轻国家的负担。
美国下一代空间站的商业化之路会很难,中国下一代空间站商业化之路会更难。单从技术上来说,中国民商队跟美国民商队有很大差距。中国民商队还没有跑通复用火箭、重型火箭、货运飞船、载人飞船、太空对接、在轨组装这些关键环节。好在中国民商队正在飞速发展,好在时间站在我们这一边,天宫空间站还能为我们争取很多时间。假以时日,中国民商队有可能成为真正意义上,推动经济的新质生产力。
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