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漫天

  美东时间5月30日下午3:22分,在全世界观众的注视下,Space X首次载人火箭发射成功。如果一切顺利,龙飞船经过19个小时的绕地球飞行后,于美东时间5月31日上午10:30与国际空间站对接。龙飞船上的两位宇航员鲍勃·贝肯和道格·赫利将在空间站继续完成名为Demo-2的任务,由于龙飞船的太阳能电池板的使用寿命约为114天,他们必须在四个月内返回地球。美国宇航局(NASA)此前透露,任务可能持续110天,具体时间要看下一次飞行的准备情况。
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  (5月30日, 载人版龙飞船搭乘“猎鹰9”火箭从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空成功。)

  猎鹰9号是Space X创始人埃隆·马斯克庞大的商业航天计划中迄今最成功的一环。它是世界上第一枚可重复使用的轨道级火箭,于2010年首飞,目前已经完成了83次发射和44次着陆。

  此次任务执行成功后,Space X将获得NASA的正式授权,在未来几年内定期将NASA宇航员运送到国际空间站。据了解,下一次飞行预计在8月30日进行,龙飞船上将再次搭载四名宇航员进入太空。

  对马斯克而言,这是一次漂亮的胜利。在与波音竞争美国商业航空时代领跑人的6年中,它最初被视为来自初创公司不自量力的挑战。但2019年12月,波音载人飞船Starliner的第一次无人驾驶试飞以失败告终,而Space X在去年经过了无人试飞、逃逸演练及数次压力测试的成功后,如今实现了人类历史上史无前例的私人航天飞行壮举,这被视为全球商业航空时代的正式开启。

  在马斯克恢弘的太空计划中,这仅仅是向前迈了一小步。龙飞船和猎鹰9号的组合只是他“火星殖民”野心的雏形,在他的规划中,升级版是Starship火箭,这个专为未来星际飞行打造的新一代载人飞船,不仅能够往火星、月球运送多达100吨的有效载荷,也能够载客100多人。而龙飞船只能将7人和6吨货物送入空间站。
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  (火箭发射前两位宇航员鲍勃·贝肯和道格·赫利在龙飞船舱内。)

  但就在猎鹰9号载人飞行成功的前一天,Starship的第四代原型机SN4在第五静态次点火测试后发生爆炸,机体被完全摧毁,按计划它原本会在未来几天内进行低空飞行测试。事实上,这是Starship测试中发生的第三次爆炸,同时表明,人类探索太空的路还有很长。

  即便如此,正如马斯克在发射猎鹰9号之前的采访中说:“火箭发射可能有无数种失败的方式,但成功的方式只有一种。”

  就在猎鹰9号点火前几分钟,美国总统特朗普来到肯尼迪航天中心,在现场等待观看发射。

  本次发射火箭的39A发射台曾经执行过数次阿波罗计划,第一批抵达月球的人类也从这里出发。但自2011 年 7 月 21 日亚特兰蒂斯号载人航天飞机退役后,美国已经有近十年没有发射过自己的载人飞船。为了访问国际空间站,此后数年间,美国不得不购买俄罗斯的“船票“,通过乘坐俄罗斯的联盟号载人飞船将NASA宇航员送入空间站。因此,Space X的成功不仅对马斯克意义非凡,也将重新定义美国太空计划的未来。

  自上任以来,与奥巴马政府对太空探索的谨慎态度不同,特朗普采取更为激进的态度介入太空事务。他不仅在2018年成立新军种太空军,而且在同年签署了太空政策1号令,要求在本世纪20年代初实现载人登月,最终飞向火星。并且宣布重启国家太空委员会,期望该机构能够协调军民太空项目,以应对美国太空探索面临的挑战。

  在白宫发布的《国家太空战略》中,特朗普明确指出,要继续与私营公司研制载人飞船,一方面摆脱对俄罗斯载人飞船的依赖,另一方面打破目前只有中国、俄罗斯可以进行载人飞行的局面。

  为了改变美国在载人飞船上被动的局面,NASA采取了与私营企业合作的策略,这是绘就美国商业航天计划蓝图的开端,猎鹰9号载人火箭的发射是这个蓝图的一部分。但在最初,这是一种受制于预算约束的不得已的选择。

  美国最早研发出可重复使用的载人航天飞机,系列载人登月计划阿波罗的成功是其辉煌注脚,但从1981年投入使用以来,其过高的成本和并不十分可靠的安全性一直被广为诟病。据NASA数据显示,截至2010财年,每架航天飞机的准备和发射成本平均为7.75亿美元。美国政府起初对航天飞机计划的预算为430亿美元,但实际共花费了1137亿美元。与高额费用相对的是,航天飞机每年最多飞行9次,远低于当初设想的50次,并出现过两次非常严重的事故。1986年的挑战者号和2003年的哥伦比亚号事件共造成14名宇航员死亡,按单位里程的死亡率算,航天飞机比喷气式飞机大概高了138倍。因此,奥巴马上台后,放弃了“航天飞机”计划,将太空探索的目光投向火星。

  但美国仍需向国际空间站运输宇航员与补给,而俄罗斯的“船票”价格逐年递涨。从2006年每席位的2130万美元,增加到2015年的近8200万美元。

  这一背景下, 2008年,NASA启动了“商业轨道运输服务”项目,此后拓展成“商业宇航员计划”。该计划的核心目标有二:一是通过激发私人公司的创作力和竞争心来找到一种性价比更高的载人飞船。二是在近地轨道项目中以购买服务为主,这使NASA有更多时间和资源来专注于一些更长远而宏大项目,比如探索火星,或看向太空深处。

  在商业航空时代,制造商对自己研发出的火箭拥有绝对所有权,可以通过出售座位或参与商业航空项目来获利。双方都此模式中找到了各自的利益点,这是一种更加有激励的良性合作,也是一种全新的太空商业模式。但合作成功的关键是私企可以自主研发出成本足够低的载人飞船。Space X发现可回收火箭,即提高火箭的可重复使用次数,是有效降低成本的关键。

  在SpaceX 提供的计算中:运载火箭成本中 95% 是硬件,其中一级火箭成本则占去了 60%。因此回收并重复使用一级火箭将能够大幅降低成本。每重复使用 10 次,成本可降低 5 成。

  2014年,NASA选择Space X和波音作为其“商业宇航员计划”的长期承包商。此后数年,双方开始在商业航空赛道上的你追我赶。从此次猎鹰9号成功发射来看,目前Space X暂时领先。并且,NASA审计长办公室2019年的一份报告显示,以平均座位价格看,波音的载人飞船每座约9000万美元,猎鹰9号只需付5500万美元,在成本上也有很大优势。

  即便看起来NASA付出的金额巨大,但这与它此前自行研发飞船时的数百亿投入相比不值一提。不过,由于太空探索的不确定性,商业航天项目对私人公司而言,也意味着前期的巨额投资和不必然会获得的投资回报。比如,从2006年到2008年,马斯克私人资助的Falcon 1火箭的前三场发射都失败了。波音在去年12月的试飞中失败后,决定自费进行二次无人试飞,共花费4.1亿美元。因此,在未来的商业航天时代,不是所有玩家都可以参与到这场人类最伟大浪漫也最昂贵且危险的太空探索竞赛中。

  NASA的“商业宇航员计划”最初进行的并不顺利,而猎鹰9号载人火箭的成功发射,成为美国乃至全球的商业航天版图很好的开局。但在商业航天时代,究竟谁会是更大的玩家,商业航天市场的边界和范畴如何界定?这些问题现在还无法回答。

  4月底, NASA正式宣布将与Space X、Blue Origin和Dynetics三家私人航天企业签署总金额达9.67亿美元的合约,以开发人类登月器。这代表NASA的重返月球计划已经正式进入了最后阶段。

  现在,在人类首次登陆月球超过 50 年后,美国宣布重启登月计划,将宇航员再次送上月球表面,并将首次包括一名女性宇航员。特朗普将原本定于2028年完成的计划提前到了2024年。这被很多太空专家视为“几乎不可能完成的任务”,也给NASA带来了极大的压力,与私企的合作被视为它试图加速计划的手段之一。

  在未来很长一段时间内,无论是进入空间站、还是登陆月球或火星,和私营公司的合作都将是一种更普遍的模式。如果将目光再聚焦一点,在更近的未来,猎鹰9号载人火箭的成功发射直接撬动了太空旅游的市场。
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  (美国恢复载人火箭发射,美国宇航员九年来首次从美国本土升空执行太空任务。图为佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心指挥大厅。)

  目前,Space X已经与得克萨斯州的初创公司Axiom Space达成协议,龙飞船会于2021年下半年将三名私人付费的太空游客带到国际空间站,同行的还有一名Axiom公司的“指挥官”,以协助三位客户。这次旅游将持续10天,在路上花费2天,在空间站上待满8天。这将是有史以来第一次完全私人的太空站旅行。

  NASA也在2019年宣布,将把国际空间站对太空游客开放,每次停留时间最多不能超过30天,以每年2次的频率。NASA将向为每位私人游客每晚收取35,000美元的住宿费。这样看来,汤姆·克鲁斯在国际空间站上拍电影也将很快实现。

  现在,被马斯克置顶的一条推特仍然是:睁开你的双眼,仰望天空