商業(yè)化浪潮下，國(guó)際空間站能否華麗轉(zhuǎn)身？

文/ 江山

美國(guó)宇航局低軌商業(yè)化總體戰(zhàn)略意在逐步把低軌載人航天活動(dòng)從國(guó)際空間站過(guò)渡到商業(yè)艙段。之所以重視這項(xiàng)商業(yè)戰(zhàn)略，一個(gè)原因是其想要最終擺脫國(guó)際空間站，同時(shí)降低成本。這也會(huì)讓該局騰出資源來(lái)實(shí)施探測(cè)規(guī)劃，比如載人重返月球、深空探測(cè)等。美國(guó)宇航局希望在2025年前建立起有所增強(qiáng)的商業(yè)能力，未來(lái)航天員可能會(huì)身著由耐克提供的T 恤衫在國(guó)際空間站上接受電視采訪，身后的艙壁上還有一幅大大的豐田徽標(biāo)。

▲ 公理航天公司建站示意圖

孵化未來(lái)，推出新政

美國(guó)宇航局早在上世紀(jì)90年代末便制定了國(guó)際空間站商業(yè)發(fā)展規(guī)劃，甚至出臺(tái)了價(jià)目表，但一直沒(méi)有太多實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。2019年6月，其再次推出一項(xiàng)擴(kuò)大國(guó)際空間站的商業(yè)利用的工作規(guī)劃，包括政策上的調(diào)整，也包括為商業(yè)艙段留出一個(gè)對(duì)接口。具體內(nèi)容主要有5 個(gè)方面。

一是采取一項(xiàng)新的國(guó)際空間站商業(yè)利用政策，讓包括制造乃至市場(chǎng)推廣在內(nèi)的各類活動(dòng)得以在該站上進(jìn)行。這包括給出該站貨物往返運(yùn)輸和站上服務(wù)的定價(jià)方案。這些活動(dòng)必須是以下三類活動(dòng)之一：同美國(guó)宇航局所肩負(fù)的使命有“關(guān)聯(lián)”、能刺激低軌經(jīng)濟(jì)發(fā)展或是需要利用獨(dú)特的微重力環(huán)境。

二是將允許商業(yè)載人運(yùn)輸服務(wù)廠家向國(guó)際空間站運(yùn)送私人航天員。美國(guó)宇航局將允許每年開(kāi)展兩次此類任務(wù)，每次駐站時(shí)間不超過(guò)30 天。這些航天員需交納每天約3.5 萬(wàn)美元的生保等站上資源使用費(fèi)，并由安排飛行的公司收取相關(guān)費(fèi)用。

三是計(jì)劃發(fā)布一份招標(biāo)文件，讓各公司能夠使用站上“和諧號(hào)”艙段上的一個(gè)對(duì)接口，在上面安裝商業(yè)艙段。

規(guī)劃中的另兩項(xiàng)內(nèi)容把重點(diǎn)放在需求上。美國(guó)宇航局將征集相關(guān)方案，研究國(guó)際空間站的商業(yè)用途，并找出阻礙該站商業(yè)利用的真實(shí)的和感知上的障礙；還發(fā)布了其對(duì)低地軌道服務(wù)和活動(dòng)的最低長(zhǎng)期需求的一項(xiàng)預(yù)測(cè)。鼓勵(lì)增加國(guó)際空間站商業(yè)利用是要逐步從國(guó)際空間站向商業(yè)空間站過(guò)渡的遠(yuǎn)期構(gòu)想的一部分。美國(guó)宇航局將會(huì)成為這些商業(yè)空間站的許多用戶之一。

供不應(yīng)求，坐地起價(jià)

▲ 公理航天公司商業(yè)艙段對(duì)接國(guó)際空間站想像圖

專家認(rèn)為，低軌商業(yè)化可能需要一些時(shí)間。近期來(lái)看，最大的市場(chǎng)還是載人航天，即送美國(guó)或其他國(guó)家的政府以及私人航天員上天飛行，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將是數(shù)億美元。

今年4月29日，美國(guó)宇航局稱相關(guān)公司送私人訪客到國(guó)際空間站的興致很高，對(duì)此類任務(wù)的需求超出了其接待能力，因而調(diào)高了對(duì)未來(lái)前往國(guó)際空間站的私人航天員任務(wù)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，并稱新價(jià)格反映了為這些任務(wù)提供支持的實(shí)際開(kāi)銷。新修訂價(jià)目表更新了對(duì)于飛往國(guó)際空間站的私人任務(wù)使用貨運(yùn)、站上資源、機(jī)組工時(shí)和其他服務(wù)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。按照2019年6月在低軌商業(yè)化戰(zhàn)略下發(fā)布的最初價(jià)格政策，該局對(duì)生保和廁所使用的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是每人每天11250美元，對(duì)使用食品和空氣等其他機(jī)組補(bǔ)給物資的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是每人每天22500美元。另有一些數(shù)額較小的收費(fèi)項(xiàng)目，涉及儲(chǔ)物、用電和數(shù)據(jù)使用等。

▲ 帶上行李，去太空旅行

按照新的價(jià)格政策，每次私人航天員任務(wù)都要收取520 萬(wàn)美元的站上機(jī)組工時(shí)費(fèi)，并要收取480 萬(wàn)美元的任務(wù)集成與基礎(chǔ)服務(wù)費(fèi)，包括任務(wù)規(guī)劃。新政策還要針對(duì)利用貨運(yùn)飛船為這些任務(wù)在站上預(yù)備食品和其他貨物，以及用這些飛船來(lái)處置貨物，收取每人每天8.8萬(wàn)～16.4 萬(wàn)美元的費(fèi)用，并要收取每人每天40 ～1500 美元的機(jī)組補(bǔ)給物資費(fèi)和每人每天2000 美元的食品費(fèi)。

新政策意味著向開(kāi)展私人航天員任務(wù)的公司收取的費(fèi)用將大幅提升。按照舊政策，對(duì)于假想的一次4 人為期1周的國(guó)際空間站飛行任務(wù)，生保和機(jī)組補(bǔ)給物資費(fèi)用將是94.5 萬(wàn)美元，其中不包含儲(chǔ)物、數(shù)據(jù)或用電費(fèi)用。而按新政策，對(duì)于同樣一次任務(wù)，即便按所給出的費(fèi)用范圍的下限來(lái)算，貨運(yùn)、食品和補(bǔ)給物資收費(fèi)也將會(huì)超過(guò)250 萬(wàn)美元，外加1000 萬(wàn)美元的每次任務(wù)費(fèi)用。

美國(guó)宇航局稱，修訂后的定價(jià)“反映了對(duì)超出空間站基線能力的資源之價(jià)值的全額補(bǔ)償”。不過(guò)，該局并沒(méi)有把根據(jù)任務(wù)具體情況來(lái)商談價(jià)格的大門(mén)關(guān)上。該局稱，“鑒于私人航天員任務(wù)的復(fù)雜性和任務(wù)方案各不相同，這些任務(wù)的應(yīng)補(bǔ)償價(jià)值可能會(huì)有所不同”。具體價(jià)格“將在任務(wù)簽授和合同或協(xié)議最終確定之時(shí)商談”。

順勢(shì)而上，高檔化妝品飛天

美國(guó)宇航局推出國(guó)際空間站商業(yè)利用規(guī)劃后不久，2020年諾·格航天系統(tǒng)公司在發(fā)往國(guó)際空間站的一艘天鵝座貨運(yùn)飛船中，便搭載了雅詩(shī)蘭黛公司的10瓶面霜。這些面霜在站上的穹頂艙內(nèi)以地球作為背景進(jìn)行拍攝。該公司將利用這些影像在社交媒體上做廣告宣傳?！把旁?shī)蘭黛”向美國(guó)宇航局支付約12.8 萬(wàn)美元的往返運(yùn)輸和拍攝費(fèi)用。“雅詩(shī)蘭黛”的有效載荷是美國(guó)宇航局為支持低軌商業(yè)化所開(kāi)展的總體工作的一部分，標(biāo)志著低軌商業(yè)化努力邁出又一小步。

2019年6月對(duì)外宣布的計(jì)劃是把站上5%的資源留給此類商業(yè)項(xiàng)目使用。美國(guó)宇航局商業(yè)航天飛行研制工作主管麥卡利斯特說(shuō)，商業(yè)空間站項(xiàng)目要想具有可持續(xù)性，就需要由該局以外的用戶來(lái)支持其運(yùn)行，而“雅詩(shī)蘭黛”之類有效載荷是幫助實(shí)現(xiàn)這種過(guò)渡和推動(dòng)商業(yè)低軌開(kāi)發(fā)工作這一總體戰(zhàn)略的一部分。

抓住機(jī)遇，“純私人飛船”登站

私人航天員任務(wù)能得以進(jìn)行靠的是美國(guó)宇航局近兩年前宣布的低軌商業(yè)化政策。該政策允許每年開(kāi)展兩次此類任務(wù)，并提出把站上部分資源留用于商業(yè)用途。

實(shí)際上，據(jù)外媒報(bào)道，早在2018年9月比奇洛空間運(yùn)營(yíng)公司曾向太空探索技術(shù)公司支付定金和預(yù)訂費(fèi)用，涉及“載人龍”4 次前往國(guó)際空間站的飛行。該公司計(jì)劃按每個(gè)座位5200 萬(wàn)美元收費(fèi)，這略低于美國(guó)宇航局宣稱的其按照與“波音”和太空探索技術(shù)公司簽訂的商業(yè)載人運(yùn)輸合同所支付的5800萬(wàn)美元的座位均價(jià)。

今年5月10日，美國(guó)宇航局宣布同公理航天公司（AxiomSpace）就后者送私人訪客前往國(guó)際空間站的首飛任務(wù)正式簽署了協(xié)議。該公司成為第一家就私人航天員任務(wù)簽署協(xié)議的公司。代號(hào)為Ax-1 的這次任務(wù)擬于明年2月發(fā)射，將用太空探索技術(shù)公司一艘載人龍飛船把3 位付費(fèi)客人送上該站。航天員邁克爾·洛佩茲-阿萊格里亞將擔(dān)任飛船指令長(zhǎng)。與其同行的還有另外3人：拉里·康納、馬克·帕蒂和伊坦·斯蒂比。Ax-1 任務(wù)將歷時(shí)10 天，其中有7 ～8天時(shí)間將對(duì)接在空間站上。這將是公理航天公司擬飛赴國(guó)際空間站的一系列任務(wù)中的首次。公理航天公司并未披露除洛佩茲-阿萊格里亞之外3 位商業(yè)乘客為參加此次任務(wù)付了多少錢。業(yè)內(nèi)人士估計(jì)每人的“票價(jià)”在5500萬(wàn)美元上下。

▲ “雅詩(shī)藍(lán)黛”在國(guó)際空間站穹頂做展示

▲ “鼓舞四人組”成員在LC39A 航天員登艙擺臂合影

▲ 國(guó)際空間站

Ax-1 任務(wù)協(xié)議是在2019年的價(jià)格政策之下達(dá)成的。由于和公理航天公司之間的一項(xiàng)服務(wù)互換，Ax-1 任務(wù)實(shí)際上將由美國(guó)宇航局給“公理”倒貼錢。雖然“公理”要購(gòu)買機(jī)組補(bǔ)給物資和在軌資源等服務(wù)，但美國(guó)宇航局將購(gòu)買那艘載人龍飛船上的“冷藏”空間，在任務(wù)結(jié)束時(shí)把一些貨物運(yùn)回地球，為此將向“公理”支付169 萬(wàn)美元。

Ax-1 任務(wù)也將是太空探索技術(shù)公司首次承擔(dān)以國(guó)際空間站為目的地的全私人性質(zhì)載人飛行。

私人航天員任務(wù)機(jī)會(huì)受限于美國(guó)宇航局所說(shuō)的國(guó)際空間站“交通量模型”，也就是飛船抵達(dá)和離開(kāi)的進(jìn)度安排。商業(yè)載人運(yùn)輸任務(wù)只能使用站上的兩個(gè)對(duì)接口，其中一個(gè)由運(yùn)送站上現(xiàn)有長(zhǎng)期機(jī)組的那艘飛船占用，另一個(gè)供商業(yè)載人運(yùn)輸飛船在機(jī)組交接期間使用，也用于貨運(yùn)型龍飛船任務(wù)和私人航天員任務(wù)。這也就限制了開(kāi)展私人航天員任務(wù)的機(jī)會(huì)。目前這類任務(wù)每年大概也就能做兩次。

公理航天公司希望能抓住那些機(jī)會(huì)，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)能以每年兩次的頻度開(kāi)展私人航天員任務(wù)。公理航天公司對(duì)接下來(lái)3 次飛行（Ax-2、Ax-3 和Ax-4）也已有了安排。上述3 次任務(wù)都將交給太空探索技術(shù)公司，由載人龍飛船載客飛向國(guó)際空間站，預(yù)計(jì)都會(huì)在2023年前進(jìn)行。美國(guó)累計(jì)太空駐留時(shí)間紀(jì)錄保持者、女航天員佩吉·惠特森將擔(dān)任其第二次國(guó)際空間站商業(yè)飛行任務(wù)的指令長(zhǎng)。將與她同行的還有來(lái)自田納西州的私人航天員約翰·肖夫納，后者將是代號(hào)為Ax-2 的那次任務(wù)的客戶，并將兼任駕駛員?；萏厣? 次到國(guó)際空間站上執(zhí)行長(zhǎng)期飛行任務(wù)，累計(jì)在太空中駐留了665 天，是在太空中停留時(shí)間最長(zhǎng)的美國(guó)人?；萏厣?018年退休后，以航天員顧問(wèn)的身份加入了公理航天公司。

爭(zhēng)先恐后，加裝私人艙段

公理艙段

對(duì)于公理航天公司來(lái)說(shuō)，其已訂購(gòu)的4 次飛行將只是個(gè)開(kāi)端。該公司打算從2024年開(kāi)始往國(guó)際空間站上加裝私人艙段。這些“公理站”艙段到2028年將能脫離出去，成為一座私有軌道前哨站的基礎(chǔ)艙段。

公理航天公司總裁兼首席執(zhí)行官薩弗雷蒂尼稱，公司從成立之初就把持續(xù)的空間商業(yè)開(kāi)發(fā)作為發(fā)展愿景。他說(shuō)，通過(guò)管理首批國(guó)際空間站私人造訪任務(wù)并進(jìn)而建設(shè)全球首座商業(yè)性空間站，公司正在向?qū)崿F(xiàn)這一愿景邁進(jìn)。他稱贊太空探索技術(shù)公司以可靠的商業(yè)載人發(fā)射能力開(kāi)辟了這條道路。

2020年1月，美國(guó)宇航局宣布公理航天公司將取得國(guó)際空間站一個(gè)對(duì)接口的使用權(quán)，可以在那里安裝一個(gè)商業(yè)艙段，用于研究和其他目的?；A(chǔ)合同期為5年，外加2年的選擇權(quán)。公理航天公司沒(méi)有透露其擬加裝部段的太多技術(shù)細(xì)節(jié)，只是說(shuō)“公理部段”最終將包括節(jié)點(diǎn)艙、研究與制造設(shè)施、機(jī)組居住艙和便于觀看地球的“大窗戶”艙段。預(yù)計(jì)首個(gè)艙段將在2024年下半年發(fā)射。這些艙段本身將會(huì)成為未來(lái)一座獨(dú)立空間站的核心。公理航天公司在太空中建設(shè)一個(gè)商業(yè)目的地的工作對(duì)于美國(guó)宇航局滿足其遠(yuǎn)期的低地軌道航天員訓(xùn)練、科研和技術(shù)驗(yàn)證需求是關(guān)鍵的一步。

公理航天公司2021年2月宣布籌到1.3 億美元，從而能夠繼續(xù)推進(jìn)其建設(shè)私人空間站的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。本輪融資將讓該公司能夠擴(kuò)大規(guī)模，包括在年內(nèi)把員工人數(shù)增加到約110 人，同時(shí)支持向正在承造前幾個(gè)艙段增壓艙室的泰雷茲·阿萊尼亞空間公司按季付款。盡管本輪融資把公理航天公司從2024年起往國(guó)際空間站上加裝一系列商業(yè)艙段，并最終形成一座獨(dú)立商業(yè)空間站之核心的規(guī)劃向前推進(jìn)了一步，但還需籌集更多資金，最終可能要為建設(shè)自有空間站籌集5 億～10 億美元。這一項(xiàng)目的總耗資將在30 億美元上下，但其中絕大部分將通過(guò)經(jīng)營(yíng)創(chuàng)收來(lái)解決。

納型支架氣閘艙

去年12月太空探索技術(shù)公司的獵鷹9-1.2 型火箭發(fā)射了執(zhí)行美國(guó)宇航局“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”（CRS）項(xiàng)目下國(guó)際空間站貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)的一艘“龍”貨運(yùn)飛船。飛船上載有約3 噸重的補(bǔ)給物資和儀器設(shè)備等，包括納型支架公司將裝到站上的“主教”小型商業(yè)氣閘艙。該艙原稱“納型支架氣閘艙”，由“波音”參與研制、建造和準(zhǔn)備。泰雷茲·阿萊尼亞空間公司為其生產(chǎn)了承壓殼體、微流星體與軌道碎片防護(hù)層和各類結(jié)構(gòu)部件。這個(gè)鐘形艙裝在飛船不增壓的筒形軀干段內(nèi)，其尺寸亦由軀干段決定，直徑2.1 米，長(zhǎng)1.8 米?！褒垺笔俏ㄒ荒馨汛笮屯獠坑行лd荷送到國(guó)際空間站上的飛船。

▲ 公理航天公司AX-1 任務(wù)乘組人員為（左起）指令長(zhǎng)阿萊格里亞，以及3 位飛行工程師：任務(wù)專家馬克·帕蒂，拉里·康納，伊坦·斯蒂比

▲ 美國(guó)宇航局要建站上商業(yè)艙段

納型支架公司及其合作伙伴把“主教”設(shè)計(jì)成既能在國(guó)際空間站上使用，也能在未來(lái)的商業(yè)性空間站上使用?！爸鹘獭钡膬?nèi)部空間5 倍于站上的日本氣閘艙，另設(shè)有效載荷搭載平臺(tái)和增壓研究支架。

納型支架公司成立于2009年，旨在促進(jìn)空間商業(yè)利用，從國(guó)際空間站及“諾·格”的天鵝座飛船上為用戶發(fā)射立方星和微型衛(wèi)星。研制部署“主教”氣閘艙是為了能從站上部署更大的衛(wèi)星。除部署衛(wèi)星外，該艙還將能用于有效載荷搭載和相關(guān)設(shè)備測(cè)試，并可作為航天員出艙活動(dòng)的外部工具箱。

自2005年以來(lái)，歷任美國(guó)總統(tǒng)都十分重視商業(yè)航天在美國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的重要作用。在美國(guó)宇航局等政府部門(mén)的支持下，美國(guó)商業(yè)航天快速發(fā)展，從當(dāng)初開(kāi)始探索采用商業(yè)航天的方式為國(guó)際空間站運(yùn)送貨物，從而代替即將退役的航天飛機(jī)，到大力鼓勵(lì)美國(guó)私營(yíng)企業(yè)建造、擁有和發(fā)射商業(yè)運(yùn)載火箭和飛船，為國(guó)際空間站提供補(bǔ)給，再到實(shí)施商業(yè)乘組計(jì)劃，幫助私營(yíng)企業(yè)發(fā)展運(yùn)送航天員往返國(guó)際空間站的載人飛船以及開(kāi)展商業(yè)空間站的探索，商業(yè)航天已成為推動(dòng)美國(guó)航天發(fā)展的關(guān)鍵力量之一。

推動(dòng)國(guó)際空間站商業(yè)化符合美國(guó)要讓低軌航天活動(dòng)全面私有化的總體愿望。目前國(guó)際空間站合作伙伴一致同意將該站運(yùn)營(yíng)到2024年，是否繼續(xù)延壽還沒(méi)有明確說(shuō)法。有專家指出，即使那時(shí)現(xiàn)有合作伙伴真的“斷供”，也并非一定意味著該站將馬上做離軌處理。由工業(yè)界把國(guó)際空間站某些部分甚至全站作為未來(lái)一座商業(yè)平臺(tái)的一部分繼續(xù)運(yùn)行是可能的?！?/p>