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这几件事见证商业航天时代来临?

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发布时间:2018-05-23 19:24:14

这几件事见证商业航天时代来临?


纵观当今世界,商业航天已经成为航天事业未来发展的必然趋势。如果不能尽早应对,未来可能会被动,只有早做谋划,以后才能占领先机。中国商业航天的现状,正如火箭发射的过程一样,火箭刚刚点火的一刹那,天空中阴云密布,周围也是烟雾弥漫,但我们已经看到点火一瞬间发出的光芒,只要穿破大气层和云层,外面一定是阳光灿烂。

火箭发射升空,必然会冲破所有黑暗

人类航天60年

在大约50年前,人类就拍到这样的照片:阿波罗航天员从月球上拍到了地球从月球的地平线上的照片,我们看到的不再是月亮升起,而是“地亮”升起。1969-1972年,6次阿波罗登月,12名航天员登上月球,这是人类航天事业的重要里程碑。

如今,就在我们头顶400公里的高度,有一个非常庞大和复杂的国际空间站,最多的时候容纳了13名航天员在里面生活和工作。这样一个庞大的太空基础设施,已经建成和运营了十多年。

人类拍摄到“地亮”升起

2014年11月12日,罗塞塔号释放菲莱彗星探测器着陆器,首次登陆慧核表面。

菲莱着陆器登陆慧核表面

好奇号火星科学实验室于2011年11月发射,2012年8月成功登陆火星表面。这辆火星车是世界上第一辆核动力火星车,耗资26亿美元,是迄今为止最昂贵的火星车,地面岩矿实验室可以完成的所有分析测试,好奇号都能自动完成,代表了航天工业中最先进的电子、机械、集成化程度和技术水平。这辆火星车至今仍在火星上工作,每天都会把大量的火星照片发回来,很多人都在期待新发现。我们的航天事业如何让每个普通人都能分享太空探索的乐趣,是我们需要思考的。

好奇号登录火星

自上世纪50年代人类进入航天时代以来,人类发射的航天器已经飞遍太阳系的各个角落。离地球最近的月球探测次数最多,约有130次,这一数据还在不断增加。火星和金星探测各有约45次,航天器还飞到慧星、小行星、巨行星及其卫星、太阳等天体附近,并且发回了大量第一手资料,这些资料大大更新了人类的视野。使我们知道,在这些星球上也有火山,也有山脉,也有河流,甚至可能还有低等生命的信号。深空探测显著改变了人类的世界观,改变了我们的宇宙观。从这个角度而言,还有比影响人类未来更重要的事情吗?

从人类走向深空的历程,我们可以看到这样一个长远愿景:从地球出发,载人航天先进入太空,然后在太空建立空间站并实现长期驻留,接着将再次载人登月并实现月球居留,载人航天的最终目标是载人登陆火星并实现火星移民。

载人航天的最终目标是载人登陆火星并实现火星移民

2015年上映了一部很火的电影《火星救援》,电影中出现的火箭、航天器、相关的飞船其实都是在研发中的,很多场景也都是在NASA的机构内部拍摄的。这部电影其实已经不是科幻,而是正在发生的现实。从人类走向火星的道路,我们不难发现,如果要去火星,月球可能很难跳过去,因为载人航天和国际空间站距离地面三四百公里的高度,一天之内就可往返。如果要去月球,地月之间的距离是38万公里,需要10天左右才能往返。如果要去火星,地球和火星最近的距离约有5500万公里,需要500天左右才能往返。所以,从建设空间站到实现载人登陆火星之间的难度很大,不太可能实现跨越。对中国来讲,我们绕不过去载人登月这个阶段,中国人未来一定会登陆月球。但美国的情况有所不同,美国已经实现了6次阿波罗登月,如果美国宇航局再要开展载人登月,在国内会面临很大的阻力。因此,美国人可能会直接绕过载人登月这个阶段,但直接载人登火星难度又太大,所以美国载人航天的目的地一直飘忽不定,一会儿月球、一会儿小行星,其实是在寻找一个提升载人航天技术能力的试验基地或中转站。

商业航天大进展

在人类奔赴火星的宏大愿景中,中国商业航天能否找到发展机遇?我们需要分析国际商业航天领域的进展,如SpaceX、Bigelow、Bule Origin等商业航天企业,看看他们在做什么事情。

第一,火箭回收。此前,航天界很多人认为火箭回收没有意义,很难实现,认为只是炒作而已。火箭回收的难度相当于北京奥运塔塔顶上的一支铅笔掉下来,要落在地面的一颗橡皮上,难度很大。SpaceX用一次次成功回收做出了回应。我们看到,SpaceX的回收试验实际上并不是在烧钱,它的每一次发射都是执行商业发射合同,发射卫星进入轨道,其收益已经获取,同时顺便做做回收试验。这是因为,SpaceX是私营企业,它不会舍得浪费一分钱,因为每一分钱来之不易。以前大家认为不可能实现的火箭回收,现在已经实现了。

为了存放回收回来的火箭,马斯克建造几个大仓库,现在这些仓库已经快放满了,以后将建设新的仓库存放回收来的火箭。目前,这些回收来的火箭还没有再次发射,如果经过一些检测,实现再次发射,航天发射成本将降低一个数量级,降低90%,只需要现在报价的10%左右,这对未来全球商业发射市场意味着什么?暂且不论是否实现再次发射,至少一级火箭的主要元器件或主要部件是可以回收利用的,这点不容怀疑当然,火箭回收只是SpaceX公司的一个盈利模式而已。他也已经建造了为国际空间站送货的货运飞船,未来还会实现载人飞船。马斯克的梦想是在火星上退休。但这个愿望不太可能实现。

SpaceX成功回收火箭

第二,另一家商业航天公司叫蓝色起源(Blue Origin),主要投资者是亚马逊总裁贝索斯。蓝色起源公司有一款新谢泼德火箭,用于亚轨道太空旅游,已经数次实现火箭回收,甚至于先于SpaceX实现火箭回收,回收后的火箭也已经投入再次发射,亚轨道太空旅游已经获得成功。但发展太空旅游只是蓝色起源公司的盈利模式。贝索斯最终的梦想是把地球上的重工业搬到太空中,包括对地球环境造成严重负担的化工厂、钢铁厂、水泥厂等。如果把重工业搬到太空中,就不存在污染排放问题了。我们发现,这些商业航天企业的倡导者都是一些有远大梦想的企业家,并正在把这些梦想变成现实。

第三,另一家商业航天企业是规模很小的比格罗公司(Bigelow)。背后的投资人是美国旅馆业大亨比格罗。最近,Bigelow公司开发的充气式太空舱已经与国际空间站实现成功对接,虽然太空舱刚开始充气时碰到了一些困难,原因是太空舱在仓库中存放时间太久,纤维之间粘结力增大导致的。目前,充气式太空舱已经成功打开,航天员已经进入太空舱,测量基本参数。与金属结构的太空舱相比,充气式太空舱不仅重量轻的多,而且防辐射和防撞击性能也不分伯仲。比格罗公司开发充气式太空舱的目的是发展太空旅馆。如果把充气式太空舱放到月球上,可以快速构建月球基地。如果放到火星上,可以降低载人登陆火星的成本和技术难度。

比格罗公司的充气式太空舱

第四,太空采矿。太空采矿不是说说而已。2016年初,美国签署了《美国商业太空发射竞争法》, 商业公司进行太空采矿将是符合美国法律的。美国国内法已经通过,但国际立法还滞后于这个领域,中国也还没有立法。这给我们一个什么启示?以后航天领域国际立法时可能要遵循或参照美国的国内法,因为它已经率先立法。国际法要突破或绕过这些法律,也存在一定困难。这些动作值得我们思考。

谈及中国商业航天如何发展,大家都在呼唤马云等互联网领袖,希望他携带巨大的资本介入这个领域,来颠覆和改造航天业。与此不同,我很期待航天业内人士跳出体制,成立相关公司,承揽航天相关业务。因为航天未来的市场足够大,是可以产生马云式的人物。回过头来再看,中国商业航天发展的主要瓶颈在哪里?在监管。

太空采矿任重道远

虽然,商业航天的发展中也有一些炒作成分,但航天领域未来确实有很多商机,航天相关技术未来会有巨大的发展潜力和应用前景,这点毋庸置疑。在中国航天事业60周年之际,世界航天格局正在发生重大而深刻的变化,商业航天时代已经来临。