美国航空私企演绎太空传奇

2022-05-07 14:05:02 | 浏览次数:

5月22日,一艘名叫“龙”(Dragon)的飞船,从位于美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心起飞,奔向太空并与国际空间站对接。

与空间站进行过接触的太空飞船一直由政府研发,“龙”飞船是首个执行这一任务的私人飞行器。如果“龙”飞船远航成功,将证明一家私企也可以在迄今只属于国家政府机构掌控的航空领域作出卓越贡献。

时机成熟

按照计划,一枚猎鹰九式火箭携带一具无人的“龙”式空间舱奔向太空,舱内可搭载521公斤货物。在进入轨道三天后,“龙”飞船会逐步调整轨道,使自己接近空间站并开始进行一系列复杂的“轨道之舞”。在此期间,空间站内的宇航员会测试“龙”飞船的通讯与操纵系统。如果一切正常,“龙”飞船会径直飞向空间站,而空间站内的宇航员将用机械手臂抓住空间舱,令其与空间站实现对接。在此后的数周时间,“龙”飞船所载货物会被搬运至空间站内。最后,“龙”飞船将搭载着660公斤空间站废弃物返航。

研发出“龙”飞船的这家美国私企,叫“太空探索科技公司”(SpaceX)。尽管SpaceX极力对外声称,这次只不过是一次测试,并非真正的运货,而且“龙”上的货物也不是特别重要的物品,但这次航行还是受到多方关注。没有人会怀疑,成功货物运输只是第一步,接下来就是运送宇航员了。

SpaceX的创始人是亿万富翁艾龙·马斯科,他与人合伙创办了PayPal网上付费机制,让网购消费者既安全又方便地付费,成为迄今最成功的网上付费方式。2002年,他将PayPal转卖给全球最大的网上商店eBay,赚了1.5亿美元。如果用这笔钱投资房地产,这几年他的资本恐怕已经翻倍了。但是,马斯科有个太空梦,于是就用全部身家成立了SpaceX。马斯科的雄心是经营太空货运生意,近期目标是月球,远期目标是火星。不过,这些目标现在看来还有点遥远。在SpaceX的试验场地上,曾经历过很多次火箭爆炸坠毁。2004年,SpaceX的天才飞机设计师鲁坦设计出“太空船1号”,并因此获得当年的X大奖,但是“太空船1号”只能在亚轨道飞行,需要的能量仅是进入特定轨道的2%。

在SpaceX之前,私人太空公司很少,航天航空领域一直被国家政府部门掌控。但马斯科相信,这一行业应该也能实现商业化。“火箭技术相关领域的效率太低,导致成本高昂。其中最显著的一个问题就是,官方的航天工业高层固执地沿用一些已经过时的硬件。另外,传统公司会采用大团队研制火箭,例如波音公司在研制‘三角洲4号’火箭时,投入了近1000名工程师。我认为,小型科研团队工作效率和准确度要高得多。”马斯科说。

SpaceX也确实赶上了好时候。去年,美国宣布太空探索重点将转向深空,到2020年将研发出能飞得更远的载人宇宙飞船。由于以前负责在国际空间站与地球之间运输物资与宇航员的美国航天飞机全部退役了,这使得俄罗斯“联盟号”飞船成为全球唯一可向空间站运送宇航员和物资的航天器。为此,美国不得不每年向俄罗斯付费4.5亿美元购买运送服务。但这只是一个过渡计划,为确保自己在太空领域的领先地位,美国政府更希望本国私企能研发出新型太空运载工具,以接替退役的航天飞机。

成本优势

探索太空一直被视为国家政府层面才有能力掌控的领域。在美国之外,很多国家的太空探索往往要举全国之力才能实现。为何一家美国私企有如此实力造出飞向太空的飞船?

航空研发资金自然不能少,都是几亿乃至十几亿美元真金白银投进去的。尽管SpaceX的老板马斯科是个亿万富翁,但如果看不到收益,他也不会拿钱“打水漂”的。

“如果把国际空间站看作一所宇宙公寓,那么给这所公寓送货会是笔大生意。”《经济学人》如此评论。据说,SpaceX已经拿到了一份来自NASA(美国国家航空航天局)的价值16亿美元的合同——包括为空间站提供运送服务以及发射卫星的合约。总之,不管SpaceX前期投入多少,只要能研发成功,后期的收益就已经锁定了。《经济学人》透露说,这是NASA鼓励私企开发新型太空运载工具的一个办法:将未来多年价值数百亿美元的太空行动协议分配出去。得到这种优厚待遇的还有其他几家私企,它们是波音、内华达山脉以及蓝色起源。有了这些协议在手,美国私企们自然会在研发上大胆投入了。

除了资金,技术也是关键。航天航空领域是高科技中的高科技,不是随便哪个企业就能掌握的。SpaceX可不是NASA的“私生子”,从来没有得到过NASA的直接技术转让,不过,这并不意味着SpaceX需要“白手起家”。尽管NASA对私企研发提供的资金帮助不多,对SpaceX只象征性地投过0.5亿美元,但在技术支持上却毫不吝啬。在航天技术上,NASA如果自称第二,恐怕还无人敢称第一。对SpaceX,NASA一直乐意在技术上“倾囊相授”。就说这“龙”飞船吧,很多研发都是以NASA拥有的航天技术为基础,NASA还派出了几员老将——曾经的航天飞机宇航员协助,对SpaceX而言,这就是一笔难能可贵的财富。有了NASA作技术后盾,SpaceX成本优势也就更加明显。

“太空谷”效应

当然,企业要有足够的竞争压力才能不断前进。前面提到的波音、内华达山脉以及蓝色起源是SpaceX的主要竞争对手,还有一些技术领先的私人航空企业,也让SpaceX不敢松懈。

在加利福尼亚洲的莫哈韦镇有一个被叫做“太空谷”的地方。那里原来是一片沙漠,现在已经成为私营航空企业发射测试太空航空器最为重要的基地。斯图尔特·威特在过去的10年里一直担任莫哈韦航天航空港的行政总裁,也亲眼目睹了莫哈韦镇的惊人变化。他说:“过去10年里,已有六家外太空创业公司来莫哈韦镇扎根。这种发展趋势非常类似于硅谷。”

同SpaceX公司相比,莫哈韦镇的一些太空创业公司似乎雄心更大。它们不会满足于为美国宇航局运送货物,而是希望能引领一场新的太空变革。在这些企业里面,有两家公司分别由亿万富翁所创立——理查德·布兰森创立的维珍银河与微软联合创始人保罗·艾伦创立的空间发射系统公司,它们都是SpaceX的有力竞争对手。还有一些规模较小、资金不那么充足的新型太空创业公司,如马斯腾太空系统公司,尽管工作条件和维珍银河及空间发射系统公司相比差多了,但技术水平一点不差。马斯腾太空系统公司的专长是软件研发,并且曾制造过一架能够垂直起飞的火箭,火箭在盘旋后还能够准确地垂直降落在发射架上。

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