美東時(shí)間12月19日,美國(guó)太空棲息技術(shù)公司Vast宣布,該公司正在建造的全球首座商業(yè)空間站Haven-1,計(jì)劃2025年交由SpaceX使用獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射至近地軌道。并且訂購(gòu)兩次載人龍飛船,相繼將商業(yè)宇航員送到Haven-1空間站,以支持商業(yè)任務(wù)。
●Haven-1空間站
Haven-1空間站,Haven在英語(yǔ)中通常指避難所、安全港、棲息地,具有溫暖、安全、庇護(hù)的含義。因此,Haven-1空間站可以翻譯成多個(gè)中文名稱:避風(fēng)港1號(hào)空間站、棲息地1號(hào)空間站、港灣1號(hào)空間站、天堂1號(hào)空間站。
○空間站設(shè)計(jì)
采用單體艙段,是一種緊湊的商業(yè)空間棲息解決方案?芍С4名宇航員在軌生活和工作30天。單體艙段直徑4.4米,長(zhǎng)度10.1米,質(zhì)量14噸,功率13.2千瓦,1.1米直徑穹頂舷窗,配備星鏈網(wǎng)絡(luò),加壓空間80立方米,人居空間45立方米,承載量4人,運(yùn)行軌道:425公里,赤道傾角51.6°,與國(guó)際空間站相同。為2030年代取代國(guó)際空間站做準(zhǔn)備。
○發(fā)射與運(yùn)送
計(jì)劃2025年由SpaceX獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射到近地軌道,再由載人龍飛船承運(yùn)商業(yè)宇航員往返空間站執(zhí)行任務(wù)。
○主要特點(diǎn)
①全球首個(gè)商業(yè)空間站:Haven-1計(jì)劃于2025年發(fā)射,目標(biāo)是成為全球首個(gè)投入實(shí)際使用的商業(yè)空間站,領(lǐng)先于其他競(jìng)爭(zhēng)者,填補(bǔ)未來(lái)國(guó)際空間站退役后的市場(chǎng)空白。
②支持私人宇航員任務(wù):Haven-1將參與NASA的私人宇航員任務(wù)(PAM)計(jì)劃,為私人客戶、科研機(jī)構(gòu)、國(guó)際太空機(jī)構(gòu)提供前往空間站的機(jī)會(huì),進(jìn)一步拓展低地軌道的商業(yè)應(yīng)用。
③模塊化設(shè)計(jì)與功能支持:Haven-1作為獨(dú)立的太空棲息模塊,具備生活支持、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)測(cè)試等功能。可以作為微重力實(shí)驗(yàn)室,支持科研人員開(kāi)展多領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn),包括生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)和技術(shù)驗(yàn)證。
④配備星鏈激光網(wǎng)絡(luò):Haven-1配備星鏈激光通信系統(tǒng),提供高速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)連接,解決過(guò)去空間站通信受限的問(wèn)題,支持科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和地面通訊。
⑤可供私人和國(guó)際客戶使用:計(jì)劃通過(guò)與國(guó)際客戶(如主權(quán)政府、國(guó)際太空機(jī)構(gòu))合作,開(kāi)放空間站使用權(quán),吸引全球用戶,推動(dòng)低地軌道經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前捷克共和國(guó)已與Vast簽署使用備忘錄。
⑥未來(lái)擴(kuò)展?jié)摿Γ篐aven-1是Vast推出商業(yè)空間站計(jì)劃的第一步,未來(lái)計(jì)劃升級(jí)到更大的Haven-2空間站,并最終實(shí)現(xiàn)具備人工重力的太空棲息地,支持人類在太空的長(zhǎng)期生活與工作。
●Vast選擇SpaceX的N個(gè)理由
Vast之所以選擇SpaceX作為Haven-1商業(yè)空間站的發(fā)射商,主要原因如下:
①可靠的發(fā)射記錄與高成功率:SpaceX獵鷹9號(hào)火箭是目前全球最可靠的運(yùn)載火箭之一,具有極高的發(fā)射成功率和復(fù)用能力。憑借數(shù)百次成功發(fā)射的經(jīng)驗(yàn),SpaceX為商業(yè)客戶提供了穩(wěn)定且安全的發(fā)射服務(wù)。這使Vast能夠信賴SpaceX將Haven-1安全送入近地軌道。
②成熟的載人航天系統(tǒng):SpaceX載人龍飛船是目前美國(guó)唯一具備載人飛行能力的商業(yè)飛船,已成功執(zhí)行10次NASA宇航員往返國(guó)際空間站的承運(yùn)任務(wù)。SpaceX為Vast的商業(yè)空間站提供了已驗(yàn)證的可靠解決方案,包括將宇航員送入Haven-1的后續(xù)任務(wù)。
③成本效益與可復(fù)用技術(shù):獵鷹9號(hào)可回收復(fù)用技術(shù)大幅降低了發(fā)射成本,提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。這對(duì)于處于開(kāi)發(fā)和部署階段的Vast來(lái)說(shuō),可以顯著節(jié)省成本,同時(shí)確保任務(wù)的高質(zhì)量執(zhí)行。
④與NASA的多年合作經(jīng)驗(yàn):SpaceX與NASA保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,已在NASA的商業(yè)補(bǔ)給任務(wù)(CRS)和商業(yè)載人任務(wù)(CCP)中展現(xiàn)出其技術(shù)能力和執(zhí)行力。這種合作經(jīng)驗(yàn)使SpaceX能夠順利支持Vast在NASA的私人宇航員任務(wù)(PAM) 計(jì)劃中的發(fā)射需求。
⑤技術(shù)支持與配套服務(wù):SpaceX不僅提供發(fā)射服務(wù),還為Vast的Haven-1提供星鏈(Starlink) 高速激光通信網(wǎng)絡(luò)。這讓Haven-1具備強(qiáng)大的通信能力,支持空間站的操作、與地球的通信需求。
⑥創(chuàng)新精神與商業(yè)太空市場(chǎng)的領(lǐng)先地位:SpaceX作為商業(yè)航天領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,推動(dòng)了低地軌道經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并在商業(yè)空間任務(wù)中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。Vast選擇SpaceX,可以借力其在商業(yè)太空市場(chǎng)中的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),加速Haven-1的部署與運(yùn)營(yíng)。
總之,Vast選擇SpaceX,主要基于可靠性、成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)、成本效益、對(duì)未來(lái)商業(yè)太空經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)先地位。這種合作不僅能確保Haven-1成功發(fā)射,還為Vast提供商業(yè)空間站所需的通信支持和持續(xù)的載人航天能力。
●關(guān)于VAST
Vast成立于2021年,由美國(guó)著名科技企業(yè)家和區(qū)塊鏈先驅(qū)杰德麥凱勒布(Jed McCaleb)創(chuàng)立,旨在開(kāi)發(fā)人類新一代空間站,開(kāi)創(chuàng)長(zhǎng)期太空生活的先河。Haven-1作為全球首個(gè)商業(yè)空間站,計(jì)劃于2025年發(fā)射。Vast還在開(kāi)發(fā)Haven-2,作為國(guó)際空間站的潛在繼任者,旨在服務(wù)于NASA的商業(yè)低地軌道目的地(CLD)項(xiàng)目,成為空間微重力實(shí)驗(yàn)室。Vast的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是建造具備人工重力的太空棲息地,使人類能夠在太空中生活,重申其致力于實(shí)現(xiàn)太空未來(lái)的承諾。
●與之競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)空間站
Haven-1 旨在成為全球首個(gè)商業(yè)空間站,具有模塊化設(shè)計(jì)、高效通信、支持私人宇航員任務(wù)和未來(lái)擴(kuò)展?jié)摿Φ忍攸c(diǎn)。但不乏與其競(jìng)爭(zhēng)的其他商業(yè)空間站,如Axiom Station、Orbital Reef、Northrop Grumman空間站、Starlab,各自也有不同的技術(shù)與市場(chǎng)定位。
○Axiom Station
Axiom Station(公理號(hào)空間站)是由Axiom Space公司開(kāi)發(fā)的商業(yè)空間站,計(jì)劃在2026年開(kāi)始分階段建造和運(yùn)行。公理號(hào)的前期目標(biāo)是對(duì)接到國(guó)際空間站,最終在ISS退役前實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。公理號(hào)特點(diǎn):支持私人宇航員任務(wù)和科研活動(dòng)。計(jì)劃提供豪華太空旅行服務(wù),客戶包括私人企業(yè)、政府和科研機(jī)構(gòu)。已與NASA簽訂協(xié)議,獲得飛行任務(wù)支持,并通過(guò)SpaceX的載人龍飛船執(zhí)行多次任務(wù)。
○Orbital Reef
Orbital Reef(軌道礁空間站)是由藍(lán)色起源(Blue Origin)與塞拉太空(Sierra Space)等公司合作開(kāi)發(fā)的商業(yè)空間站,計(jì)劃于2030年前投入運(yùn)營(yíng)。軌道礁特點(diǎn):設(shè)計(jì)成為太空商業(yè)園區(qū),支持工業(yè)制造、科學(xué)研究、旅游和媒體娛樂(lè)等多種商業(yè)用途。提供模塊化設(shè)計(jì),客戶可以定制使用空間和設(shè)施。塞拉太空正在研制的逐夢(mèng)者太空飛機(jī)將負(fù)責(zé)運(yùn)送貨物和人員。
○NG空間站
軍火與航天巨頭諾斯羅普格魯曼(Northrop Grumman)與NASA合作開(kāi)發(fā)的模塊化商業(yè)空間站,以承接國(guó)際空間站的科研和載人任務(wù)。特點(diǎn):采用現(xiàn)有的天鵝座貨運(yùn)飛船技術(shù),模塊化構(gòu)建空間站。專注于科學(xué)研究和商業(yè)任務(wù),面向政府和商業(yè)客戶。
○星空實(shí)驗(yàn)室
Starlab(星空實(shí)驗(yàn)室)是由納諾軌道(Nanoracks)、洛克希德馬。↙ockheed Martin)和旅行者空間(Voyager Space)合作開(kāi)發(fā)的商業(yè)空間站,預(yù)計(jì)于2027年投入運(yùn)行。星空實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn):專注于提供微重力研究平臺(tái)。具備模塊化實(shí)驗(yàn)室和科研設(shè)施,支持國(guó)際客戶開(kāi)展科學(xué)研究。
●未來(lái)SpaceX是否建造商業(yè)空間站?
雖然SpaceX尚未明確宣布建造商業(yè)空間站,但技術(shù)積累、星鏈網(wǎng)絡(luò)和星艦超大運(yùn)力,使其具備建造和運(yùn)營(yíng)近地軌道商業(yè)空間站的條件。從SpaceX的長(zhǎng)期愿景和市場(chǎng)需求來(lái)看,未來(lái)SpaceX極有可能進(jìn)入這一領(lǐng)域,并利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)為全球客戶提供低成本、可持續(xù)的空間站服務(wù)。短期內(nèi),SpaceX可能繼續(xù)通過(guò)支持第三方商業(yè)空間站項(xiàng)目(如Vast和Axiom)積累經(jīng)驗(yàn),為未來(lái)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)商業(yè)空間站鋪平道路。
當(dāng)然,SpaceX當(dāng)前的資源主要集中于星艦開(kāi)發(fā)、星鏈部署以及火星移民計(jì)劃。建立商業(yè)空間站需要大量資金、技術(shù)資源和時(shí)間,短期內(nèi)可能不是SpaceX的首要任務(wù)。
●未來(lái)SpaceX會(huì)建造火星空間站?
馬斯克的終極目標(biāo)是讓人類成為多行星物種,將人類送上火星并在火星上建立自給自足的殖民地。SpaceX正在開(kāi)發(fā)的星艦正是為火星任務(wù)設(shè)計(jì)的核心工具,具備將大量貨物和人員送往火星的能力。而在火星建立前哨站或軌道空間站,將是實(shí)現(xiàn)火星殖民的重要步驟,主要用途包括:
①任務(wù)中轉(zhuǎn)與資源儲(chǔ)備:提供前往火星表面前的中轉(zhuǎn)點(diǎn),儲(chǔ)存燃料、物資和人員。②太空環(huán)境適應(yīng):作為宇航員的長(zhǎng)期棲息地,支持生物醫(yī)學(xué)研究和適應(yīng)火星低重力環(huán)境。③通信樞紐:在火星與地球之間建立高效的數(shù)據(jù)中繼站,解決遠(yuǎn)距離通信延遲的問(wèn)題。④科學(xué)與技術(shù)測(cè)試:支持在火星軌道進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證技術(shù),如長(zhǎng)期生命支持系統(tǒng)、能源供應(yīng)、輻射防護(hù)等。⑤星艦系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):星艦具備星際運(yùn)輸能力,能夠?qū)⒋罅控浳锖统竽K送往火星軌道,為建立火星空間站提供硬件支持。低成本和高度復(fù)用特性,使得在火星建造軌道空間站的經(jīng)濟(jì)可行性大大提高。
不過(guò),要建造火星空間站,SpaceX將面臨諸多挑戰(zhàn),主要包括技術(shù)驗(yàn)證與成本控制、國(guó)際合作與政策限制、資金與市場(chǎng)需求等方面挑戰(zhàn)。
技術(shù)驗(yàn)證與成本控制:在火星軌道建立空間站需要突破多個(gè)技術(shù)難點(diǎn),包括深空通信、輻射防護(hù)、長(zhǎng)期生命支持系統(tǒng)等。盡管星艦技術(shù)潛力巨大,但其可靠性和安全性仍需較長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證。
國(guó)際合作與政策限制:太空開(kāi)發(fā)涉及復(fù)雜的國(guó)際合作與法規(guī)(如《外層空間條約》),SpaceX需要與國(guó)際機(jī)構(gòu)和政府協(xié)調(diào),確保項(xiàng)目的合法性與可持續(xù)性。在火星建立空間站也需要應(yīng)對(duì)國(guó)際社會(huì)關(guān)于資源利用與星球保護(hù)的倫理討論。
資金與市場(chǎng)需求:建設(shè)火星空間站需要巨額投資,中短期主要依賴NASA等政府項(xiàng)目支持。商業(yè)市場(chǎng)的成熟度尚未達(dá)到能夠完全支撐深空空間站運(yùn)營(yíng)的階段,尤其是在火星探索領(lǐng)域。
短期內(nèi),SpaceX通過(guò)參與NASA主導(dǎo)的深空門項(xiàng)目,為月球探索提供支持。隨著星艦系統(tǒng)的成熟,SpaceX也有潛力獨(dú)立建設(shè)月球空間站,滿足商業(yè)和任務(wù)需求。但長(zhǎng)期來(lái)看,SpaceX的最終目標(biāo)是火星殖民,建立火星軌道空間站將是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要步驟。