贝索斯、美国财团逐梦全球首个私人空间站,2大建设方案已箭在弦上

学术头条·2021-11-04
一场关于空间站的爱恨纠葛

图丨Orbital Reef 的核心模块

Orbital Reef,Starlab。这两个英文名字,分别对应的是 2 个私人空间站的名字。全球首个私人空间站,或将在这两者中诞生。

10 月 21 日,美国著名航空航天公司洛克希德马丁参与的财团,宣布计划建造一个名为 Starlab 的永久性载人商业空间站,并在 2027 年之前将其发射到环绕地球的轨道上。

或许是无独有偶,或许是不甘示弱,10 月25 日,Jeff Bezos 的 Blue Origin 也公布了一项雄心勃勃的私人空间站建设计划,预计将在 2025 年至 2030 年间部署。两大方案的部署时间正好在国际空间站 ISS 的预计退役时间—— 2030 年前后。

虽然都还只是计划,但我们已经感觉到,近地轨道正变得愈发热闹和有趣。 

贝索斯的太空公园

蓝色起源提出的新的空间站命名为“轨道礁”(Orbital Reef) ,如果发射及时,将可能成为首个私营公司建立的空间站,也将成为地球以外为数不多的人类生存空间。与蓝色起源共建这个私人空间站的几个合作伙伴分别为波音、Redwire 和 Sierra Space。

蓝色起源将它站描述为一个“多用途商业公园”, 该站最多可供 10 人居住。

国际空间站的建设工作从 1998 年就开始,后来逐渐完善。如今的空间站一边修修补补,一边进入了生命周期的后半期。所有这些私人空间站计划能够问世,根本原因是国际空间站(ISS)即将退出历史舞台。

蓝色起源表示,新的空间站预计将于 2025-2030 年开始运营,未来可以取代国际空间站,或者对空间站的功能进行补充。

构成 Orbital Reef 的基础包括电源系统、核心模块、生命栖息模块、科学模块和飞船。在分工方面,蓝色起源将负责其中的核心模块与系统,以及往返于太空的交通工具:新格伦号火箭,每一个空间站需要的设备和零件从地面运送上去。

除此之外,蓝色起源还作为老大哥负责建设空间站的核心模块。 

图丨Orbital Reef 可以通过添加更多核心模块和电源系统来进行无限扩展,并允许安装额外的居住和实验室模块

Sierra Space 则负责建设大型综合灵活环境模块(LIFE,Large Integrated Flexible Environment)本质上就是一个大型的充气式模块,作为远航员的生活区。保证宇航员在空间站里有舒适的空气、压力等全方面生存条件。

波音负责科学模块,以及后续空间站的运维工作。波音作为美国传统航天巨头,支撑了几乎所有大型航天项目,包括了正在运行的国际空间站。 在新的项目里,在波音提出自家的载人飞船 Starliner 也可以作为交通工作往返空间站和地面。

Redwire Space 将在此进行微重力研究,带来新的科研成果;Genesis Engineering 公司将推出其“单人航天器”系统,大概是一个更新更先进的宇航服系统。

从财力和技术层面,要指望一家公司完成整个空间站建设确实不太实际,毕竟过去空间站建设是出钱出力,甚至是要联合起来才能完成,此时此刻,地球上空 300-400 公里左右飘着两个空间站,一个是美苏主导建立的国际空间站,还有一个就是中国的空间站,大小不同、新旧各异,但共同点是,这两个空间站都是政府主导建立,或者说是某种程度上国力的象征,而最终目的也不是为了赚钱。

到了商业航天的时代,这几家公司组成联盟,纷纷掏出了自家的技术,准备拼凑出一个宏伟的新空间站,这个计划本身就已经足够诱人,至于盈利点、是否能赚钱,他们的高管也表态了:“现在确实说不准。但贝索斯每年会给蓝色起源注资 10 亿美元,想必这其中必有空间站项目的 ‘一杯羹’ ”。 

Starlab

另个私人空间站方案——Starlab ,尚不得知它将耗费多少资金,但该空间站给出的时间是,或在 2027 年投入使用。 

Starlab 将由 Nanoracks、Voyager Space 和 Lockheed Martin 组成的财团共同构建,其中,Nanoracks 将作为该项目的牵头公司,洛克希德马丁公司作为制造商和技术集成商,Voyager Space 旗下拥有多家航天公司,将负责项目相关的战略和投资。

Starlab 的设计比较简洁,其核心是一个对接模块。连接对接模块的一侧,是一个大型充气模块,而另一侧是动力和推进元件。该核心模块还将承载一个机械臂。建成后的空间站预计有 340 立方米的可居住容积,约为国际空间站的八分之三,并提供 60 千瓦的电力。空间站可以同时容纳四个人。

Nanoracks 长期以来一直明确表示对商业空间站的兴趣。正如 Nanoracks 首席执行官杰夫曼伯在一份声明中所表示:“从一开始,Nanoracks 就寻求拥有和运营一个私人空间站,以充分释放市场需求……在过去十年中,我们的团队一直在学习空间站业务、了解客户需求、绘制市场增长图表,并自行投资于国际空间站上的私人硬件,如 Bishop Airlock。”

今年 8 月,Nanoracks 还特地聘请了 NASA 的长期官员 Marshall Smith 担任其商业空间站高级副总裁。

特别值得一提的是,洛克希德马丁或许能为 Starlab 阵营带去其丰富的经验和能力。

“洛克希德马丁公司在建造复杂航天器和系统方面的丰富经验,加上 Nanoracks 的商业业务创新和航海者的金融专业知识,使我们的团队能够创建一个以客户为中心的空间站,这将推动我们的未来愿景……我们在栖息地技术方面进行了大量投资,这使我们能够为 Starlab 提出一种具有成本效益、任务驱动的航天器设计。”洛克希德马丁公司商业民用空间经理 Lisa Callahan 说。 

冲!去空间站旅游

其实,这两大项目成为现实之前,在空间站商业化方面,NASA 已经起了一个好头。 就在上个月,俄罗斯导演克利姆·希彭科与女演员尤利娅·别列希尔德就登上了国际空间站,停留 12 天并用 10 天时间进行电影拍摄,总共收集了时长 30 多个小时的素材,这部名为《挑战》的电影将成为首部真正在太空拍摄的电影。 以往曾经有纪录片和科幻短片于太空站拍摄,但《挑战》却是首部于太空拍摄的剧情长片。此外,NASA 也曾宣布将与影星汤姆·克鲁斯(Tom Cruise)合作,在国际空间站拍摄影片。 

在私人旅游方面,过去十几年时间,各国的勇敢富豪们陆续有登上空间站的计划。 

NASA 在 2019 年就高调宣布了空间站的商业运营计划,向公众和私营企业开放国际空间站。满足更多公民、企业、学术界和国际伙伴在空间站的停留需求,包括进行学术工作、广告拍摄和产品开发等。

太空,向来都不是一个便宜的去处。毕竟 NASA 为了运营空间站,每天的平均成本都超过了 800 万美元。

根据此前的价格表,每个太空游客在空间站上使用各种基础设施,每天的收费都超过 1 万美元。空气、水等资源单独收费,标准为 2.25 万美元/天,毕竟在距离地面超过 300公里的空间站上,这种资源可谓来之不易。

通信也需要额外付费,“星际漫游”的流量为 50 美元/G。综合下来,每个人在空间站上住宿的价格为 3.5 万美元/天。如果长时间停留,NASA 给出的套餐价约为 100 万美元/月。

NASA 表示,其目标是在 2025 年左右取消对国际空间站的资助,让更多的商业收入覆盖空间站的物资和宇航员支出。

理想情况下,NASA 甩掉了国际空间站的运营后可以获得更多的资金和资源,用于向更远的太空进发。

在商业化转型过程中,NASA 认为自己作为官方机构的角色并不适合进行商业运营,对商业太空公司来说空间站已经成了一个值得开发的商业机会。

题外话:两大富豪的太空纠葛

打造私人空间站,一直是贝索斯太空梦想的主要内容。 我们知道,贝索斯和马斯克两大富豪,已经是美国商业航天的双子星,但马斯克是一直叫嚣着要飞向火星,但贝索斯总是心系地球。

贝索斯早在 1982 年高中毕业时,就立下了自己的太空 flag:为 200-300 万人建立太空酒店、游乐场。

“我不喜欢 Plan B,在地球之外寻找下一个落脚点。相信我,地球是最好的。”贝索斯的想法是进行太空殖民,不抛弃地球梦,只要把重工业都移到地球轨道上,就能让地球保持它最美好、自然的状态。

过去几年,马斯克的 SpaceX 每年往天上发几十支火箭、完成载人发射,在成就方面吊打蓝色起源,如今贝索斯拉来了太空联盟,富豪之间的太空竞赛 2.0,即将开打。

马斯克,贝索斯,在全球财富排行榜包揽前二,贵为美国商业航天的双子星,两人的合力几乎把商业航天抬上了一个新的台阶。

大家都知道马斯克的 SpaceX 已经是各种意义上的最明星公司。首次实现私营航天公司载人发射、拥有世界上唯一一个可复用的运输火箭猎鹰九号,横扫全球航天发射市场;公司估值层面,SpaceX 近期的估值已经突破了 1000 亿美元,在全球私营公司里排名第二,仅次于有着几十亿用户的字节跳动

但贝索斯的蓝色起源要暗淡太多。要知道蓝色起源的起点要比 SpaceX 高太多了,SpaceX 从 10 几个人的团队开始做起,早期马斯克要自己带着皮包四处讲 PPT、到处融资,但收获更多的嘲讽和不认可,经历了几次几近破产的关键时刻,才最后达到了今天的高度。

蓝色起源可从来没有缺过钱,背靠富豪贝索斯,公司每年到账 10 亿美元,从成立到现在过去 20 年,目前为止还没能完成入轨发射。唯一的一个成绩是载人航天旅游。

新谢泼德号载人火箭多次飞过 100 公里的卡门线,在太空边缘完成一轮旅游,游客也包括了贝索斯自己。

但这支火箭的实际作用并不明显。比如对运载火箭来说,把一颗卫星送上地球轨道(通常在高度 300 公里以上)这种最基本的任务都做不到。

的确,这支新谢泼德号火箭从设计开始,就不是为了进入轨道的,载人到达 100 公里完成太空旅游已经是这支火箭的极限。

马斯克大概率是不以为然的,但自己的气势不能输,贝索斯亲自参与的太空旅游吸引了全球的关注,赚足眼球,这对于一个刚起步的太空事业来说同样意义重大。

富豪之间的嘲讽从来就没停下来过(没错,多数时候是马斯克先开的口)。公司层面的矛盾也在上演。比如在今年 8 月,蓝色起源对美国政府提起诉讼。原因是 NASA 向 SpaceX 提供了为建造月球登陆器的独家合同。蓝色起源认为,自己也应该入选这一项目的供应商行列。

此外,亚马逊也曾向美国联邦通信委员会提出抗议,反对 SpaceX 的 Starlinkl 卫星互联网计划,认为他们家的卫星都不符合通信要求。而亚马逊自己正在开发自己的卫星互联网,被称为“柯伊伯计划”,原理类似,但进展感人。

在这种情况下,马斯克是不会放过任何一个嘲讽贝索斯、蓝色起源的机会的。在诉讼后的一个公开活动上,马斯克表示,“我认为他应该把更多的精力放在进入轨道上,而不是诉讼上。不管你的律师多么出色,你都不能通过起诉登上月球。”

在那之后,还不够过瘾的马斯克又掏出了自己的推特,向贝索斯开炮:对 SpaceX 提起法律诉讼实际上是他的全职工作。

但话说回来,两人在媒体上隔空开火,甚至是公司零星的诉讼,一点也不影响两家公司在商业航天事业上的贡献。毕竟激烈竞争之下,才会让商业航天活动变得更经济和广泛,这也是商业航天的目标。

但两人的爱恨纠葛,的确是为他们的太空事业吸引了更多额外的关注,不管是 SpaceX 还是蓝色起源都能因此受益。

写到这里,马斯克的推特更新了一条中文推特,虽然我们都不知道他想表达的东西具体是啥,但是放在这里好像又有一种别样的契合感,所以用作结尾: 

Humankind

煮豆燃豆萁

豆在釜中泣

本是同根生

相煎何太急‍ 

本文来自微信公众号 “学术头条”(ID:SciTouTiao),作者:陈小美,36氪经授权发布。

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