私企搶食太空貨運蛋糕

龔燦

美國當(dāng)?shù)貢r間10月28日18時，弗吉尼亞州瓦勒普斯島的農(nóng)場主杰拉爾德·馬修斯一家被爆炸聲嚇住，他的妻子被震倒在地，谷倉門被炸破，一樓窗戶被震毀。距離農(nóng)場1.6英里遠(yuǎn)處是美國國家航空航天局（NASA）的發(fā)射基地，這天一枚“心宿二”火箭（即“安塔瑞斯”-130型運載火箭）在起飛6秒后爆炸，燃燒著的殘骸墜落發(fā)射臺又引發(fā)第二次爆炸，火箭攜帶的天鵝座飛船以及2200千克補給物資也隨之灰飛煙滅。馬修斯在他的農(nóng)場能清楚地看到燒焦的發(fā)射臺，幸運的是沒有人員傷亡。

“心宿二”火箭隸屬于軌道科學(xué)公司，按照計劃這天是要將“天鵝座”飛船送往國際空間站進(jìn)行運輸補給任務(wù)。這是軌道科學(xué)公司第三次執(zhí)行該項任務(wù)。這家公司與NASA簽有協(xié)議，截至2016年完成8次對空間站的貨物補給任務(wù)。

這一事故對軌道科學(xué)公司以及NASA來說，都是個沉重打擊。NASA自開展“商業(yè)軌道運輸服務(wù)計劃”（COTS）項目以來第一次發(fā)生如此災(zāi)難性的事故，NASA官員正在評估是否推遲這些發(fā)射任務(wù)。不過位于哈薩克斯坦的俄羅斯航天發(fā)射基地——拜科努爾發(fā)射基地，俄羅斯仍按原計劃于11月23日將3名宇航員送往國際空間站。顯然在國際空間站運行期間，俄羅斯已穩(wěn)占上風(fēng)。

國際空間站博弈

當(dāng)前的太空競賽正進(jìn)入一個新的時代，過去純粹由政府主導(dǎo)的航空航天事業(yè)已擴(kuò)展到民間，私營企業(yè)紛紛加入到商業(yè)航天的隊伍中來。在這一領(lǐng)域，走得最快也最穩(wěn)的還屬美國的科技企業(yè)，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）、軌道運輸公司、畢格羅宇航公司、波音公司等是其中的佼佼者。NASA主導(dǎo)的“商業(yè)軌道運輸服務(wù)計劃”令商業(yè)航天邁入太空貨物運輸領(lǐng)域，而目前美國的太空運輸任務(wù)大多是圍繞國際空間站展開的。

國際空間站是地球軌道上第9個載人空間站，第一批空間站于1970年代進(jìn)入太空，包括蘇聯(lián)的6個禮炮號空間站和美國的天空實驗室。1986年蘇聯(lián)和平號空間站投入運行，這是第一個采用組裝化設(shè)計的空間站，并采用聯(lián)盟號飛船向和平號空間站運送物資、設(shè)備和宇航員。蘇聯(lián)解體后，俄羅斯接管了和平號空間站的工作。2001年，俄羅斯將和平號送入大氣層墜毀。

隨著和平號空間站的壽命即將終結(jié)，1993年，同時面臨資金困難的美國和俄羅斯協(xié)商建立一個聯(lián)合空間站，以接替和平號空間站的使命。1998年1月，15國家在5個國際空間機構(gòu)的指導(dǎo)下，共同出資建造國際空間站。這5個空間局分別是：NASA、俄羅斯聯(lián)邦航太署、歐洲空間局、日本宇宙探索局以及加拿大太空局。而國際空間站的大部分艙室和其他設(shè)備是由美國和俄羅斯提供的。另外，巴西和美國簽署一項單獨協(xié)議，由巴西提供設(shè)備，作為交換，巴西有權(quán)使用美國的設(shè)備，并可將自己的宇航員送入空間站。

1998年11月，俄羅斯質(zhì)子號火箭將第一個太空艙“曙光艙”送入太空。該艙由美國資助，俄羅斯制造，是一個功能貨艙。同年12月，美國奮進(jìn)號航天飛機將第二個太空艙“團(tuán)結(jié)艙”送入軌道，并與曙光艙實現(xiàn)對接。2000年11月，由一名美國宇航員和兩名俄羅斯宇航員組成的“第一遠(yuǎn)征隊”搭乘俄羅斯的聯(lián)盟號太空飛船進(jìn)駐空間站。按照原計劃，國際空間站于2006年完工，但因費用超出預(yù)算，造成重大延誤。目前，國際空間站已經(jīng)耗費1500億美元。

2001年，NASA就意識到自身大大低估了空間站的開發(fā)和運營成本，花費超出預(yù)算50億美元。2003年2月，“哥倫比亞號”航天飛機在返回大氣層時解體，7名宇航員全部罹難。在此之前的1986年“挑戰(zhàn)者一號”航天飛機爆炸，也造成7名宇航員身亡。哥倫比亞號航天飛機失事后，美國國內(nèi)對航天飛機未來的信心大減，NASA也暫停了航天飛機計劃。俄羅斯的聯(lián)盟號擔(dān)負(fù)起向空間站運送宇航員的任務(wù)，空間站的補給通常由航天飛機運送，事故發(fā)生后，為了節(jié)省物資，空間站上的宇航員一度減少到兩人。

NASA的載人航天計劃依靠的是航天飛機，航天飛機的任務(wù)包括為在建的國際空間站運送主要的建筑構(gòu)件和材料。暫停航天飛機計劃，NASA需依賴俄羅斯才能把人和貨物送到國際太空站上，這是自冷戰(zhàn)期間開展太空競賽以來，美國人最不愿看到的情況。為了不依賴俄羅斯而把宇航員和補給物資送入太空，2006年NASA宣布將由私營企業(yè)負(fù)責(zé)為國際空間站提供貨物運輸，正式啟動“商業(yè)軌道運輸服務(wù)計劃”。

NASA的漏洞

“商業(yè)軌道運輸服務(wù)計劃”在當(dāng)時被很多人嘲諷為天方夜譚。其實稍微了解美國史的航空航天歷史的人就會發(fā)現(xiàn)，這一計劃早在1980年代就初露端倪。1984年，時任總統(tǒng)里根簽署了《商業(yè)太空發(fā)射法案》，鼓勵私營企業(yè)投資商業(yè)太空事業(yè)，以法案形式確定了實現(xiàn)太空商業(yè)化的關(guān)鍵性一步。1998年在國際空間站第一批組件發(fā)射之前，共和黨控制的國會通過了《商業(yè)太空法案》，由時任總統(tǒng)克林頓簽署。該法案包含對政府的指導(dǎo)，針對政府機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)和經(jīng)營的項目給出商業(yè)太空選擇，并提出美國航空商業(yè)軌道運輸服務(wù)、商業(yè)乘員的創(chuàng)世紀(jì)計劃。2000年，國會又通過了《商業(yè)太空運輸競爭法案》。正是由于這些政策的推動，商業(yè)軌道運輸服務(wù)計劃才得以正式開啟。

過去NASA只是從私營公司購買產(chǎn)品，如今NASA提供啟動資金給少數(shù)公司發(fā)展民營太空貨艙發(fā)射能力和低軌道載人運輸，投資研發(fā)包括運載火箭、飛船、發(fā)射設(shè)施和測控等方面的產(chǎn)品與技術(shù)。其中運輸貨物的服務(wù)則由“商業(yè)補給服務(wù)”項目進(jìn)行支持。通過該項目，軌道科學(xué)公司和SpaceX公司分別獲得19億美元和16億美元的合同，前者需在2016年年底前通過8次發(fā)射服務(wù)向國際空間站運送20噸貨物，后者則計劃承擔(dān)12次發(fā)射任務(wù)，目前已完成4次。

阿波羅登月計劃結(jié)束之后，NASA的財政預(yù)算被大幅縮減，占聯(lián)邦政府總預(yù)算的比例從1966年的4.41%下降到2012年的0.48%。2011年5月，NASA服役了30年的“奮進(jìn)號”航天飛機完成了最后一次太空使命。作為它的替代者的“星座計劃”成為了政策制定者眼中臃腫的預(yù)算漏洞，最終被取消。如今NASA要支付給昔日的冷戰(zhàn)對手、今天的太空冤家俄羅斯每名宇航員每次6300萬美元，作為搭乘聯(lián)盟號飛船的船票。美國希望在2016年前利用NASA的相關(guān)項目打破俄羅斯為空間站運送宇航員的壟斷地位。endprint

SpaceX成為第一個實現(xiàn)開發(fā)、發(fā)射和安全返回太空艙的私營公司。此外，航空巨頭波音、藍(lán)源公司和內(nèi)華達(dá)山脈公司在NASA的商業(yè)載人航天計劃中獲得資金發(fā)展載人太空運輸能力。一旦這些私營企業(yè)研制成功載人飛行器，那么運送宇航員到國際空間站的價格就會減少2/3。

同時，NASA內(nèi)部官僚主義作風(fēng)盛行，一項試驗從提出到批準(zhǔn)需要花費數(shù)月時間，鋪張浪費嚴(yán)重，器械也沒有得到妥善保養(yǎng)和護(hù)理。2011年美國科學(xué)研究院雇傭咨詢機構(gòu)ProOrbis精簡管理業(yè)務(wù)人員，但未見成效。而SpaceX和軌道科學(xué)公司等私營企業(yè)在運營管理方面有極佳的經(jīng)驗，它們的加盟能夠幫助NASA及其伙伴在國際空間站的補給工作上節(jié)約資金。

私企的低成本

“天鵝座”飛船失事后，一直是華爾街大贏家的軌道科學(xué)公司的股票迅速下跌15%。這家公司成立于1982年，除了“心宿二”火箭，還建造小型衛(wèi)星，發(fā)射各種其他火箭，與美國軍方也簽有許多合同。作為大型老牌企業(yè)，軌道科學(xué)公司在國會山有許多人脈，再加上這次事故不會對國際空間站的宇航員造成太多不便，因而有評論認(rèn)為這次事故對軌道科學(xué)公司的打擊并不大。

軌道科學(xué)公司與NASA的正式合作關(guān)系始于1983年，當(dāng)時該公司與NASA簽署協(xié)議，為“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機建造最終發(fā)射使用的轉(zhuǎn)移軌道車。1992年，軌道科學(xué)公司簽署一份價值8000萬美元的協(xié)議，允許NASA使用該公司的飛馬火箭，將小型載荷送入軌道，這是第一個私人航空公司開發(fā)的可以飛到低地球軌道的運載火箭。

相比來說，這次事故令NASA更為難堪。由于NASA倚重私企承擔(dān)發(fā)射任務(wù)，經(jīng)常遭到國會的指控。再加上10月31日，維珍銀河“太空船2號”飛行器在加州南部進(jìn)行動力測試時意外墜毀，兩名飛行員一死一傷，令國會和民眾對NASA的商業(yè)航天計劃的信心產(chǎn)生動搖。

而對于已經(jīng)完成了4次發(fā)射任務(wù)的SpaceX公司來說，“天鵝座”飛行船的失事無疑帶來很大壓力，如果它們的飛行任務(wù)也發(fā)生意外而失敗，那么國會很有可能發(fā)起新的指控。不過，SpaceX的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克對此信心滿滿。他曾在2012年接受采訪時這樣批評軌道科學(xué)公司：“老實說，他們的火箭聽起來就像是一個笑話，它使用的是上世紀(jì)60年代蘇聯(lián)的火箭發(fā)動機?！避壍揽茖W(xué)公司的飛行器失事當(dāng)天晚上，馬斯克在推特上發(fā)文表示：“很遺憾聽聞軌道科學(xué)公司發(fā)射失敗，希望他們早日恢復(fù)元氣?！?/p>

2012年6月，神州九號太空船與天宮一號太空站成功對接，中國成為第三個實現(xiàn)載人軌道對接機動的國家。這讓暫停航天飛機計劃的NASA極為尷尬。在此一個月前，SpaceX公司制造的貨運飛船“龍飛船”完成了第一次對位于地球上空380公里的國際空間站的訪問，成為第一個泊靠國際太空站的私人太空船，開啟商業(yè)航天服務(wù)的新時代。按照預(yù)計，龍飛船將為空間站帶去521千克的食物和非關(guān)鍵設(shè)備等供給，并預(yù)期帶回660千克貨物返回地球。它的運載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過俄羅斯的聯(lián)盟號飛船。歐洲和日本的飛船也都曾為國際空間站帶去補給，但它們離開空間站后便在大氣層內(nèi)焚毀，而未返回地球。2013年3月，“龍飛船”第二次發(fā)射任務(wù)成功，SpaceX公司于這一年贏得了與美國軍方簽訂的合約，替美軍運送硬件到太空。

另一個在商業(yè)軌道運輸服務(wù)項目上與NASA合作密切的私營公司是畢格羅宇航公司。在今年10月2日的國際宇航大會上，位于內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯北部的畢格羅宇航公司宣布明年將進(jìn)行充氣式空間站軌道飛行測試，使用太空探索技術(shù)公司的獵鷹9號火箭完成空間站在軌測試。俄羅斯聯(lián)邦宇航局曾宣布國際空間站到2020年將結(jié)束使命在太平洋墜毀，引發(fā)其他合作機構(gòu)和國家的反對，但最遲至2028年，國際空間站必將走上和平空間站的歸途。因此，新的空間站的建立已是迫在眉睫了。

畢格羅宇航公司1999年由美國廉價連鎖旅館大亨羅伯特·畢格羅創(chuàng)建，前期所有的資金投入都來源于畢格羅自己的財產(chǎn)。為實現(xiàn)自己的空間站夢想，他計劃到2015年投資約5億美元。至2013年初，畢格羅在充氣式太空艙研制上已投資了約2.5億美元。

2013年5月，畢格羅宇航公司與NASA達(dá)成協(xié)議，以總承包商的身份協(xié)助NASA參與太空商業(yè)開發(fā)。2013年1月，NASA斥資1780萬美元，與畢格羅宇航公司合作，計劃于2015年測試由該公司設(shè)計制造的充氣式太空艙，并將其送上國際太空站。與金屬太空艙相比，充氣式太空艙具有重量輕、便于安裝、空間更大和節(jié)省運輸成本等優(yōu)點。

在NASA最關(guān)注的費用方面，私營公司所給出的運輸成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)下。當(dāng)前，一名宇航員僅搭乘聯(lián)盟號飛船前往國際空間站就需花費6300萬美元，另外在空間站停留60天還要再支出3.75億美元。與之相比，畢格羅宇航公司給出的成本核價卻極為實惠：租用空間站30天再算上運輸費用，2010年開出的價格是每人不到2500萬美元；如果合作的國家或公司愿意簽訂一個4年合約，一個可供3人居住的生活艙一年的租賃價格不會超過2.79億美元，這個價格同時包括每年8名宇航員來回運輸費用；一個可容納6人的BA33-生活艙年租金不到3.95億美元，并且這筆支出還包括每年送12名宇航員進(jìn)入太空的運輸費用。畢格羅也表示其價格優(yōu)勢可維持到2018年。他還表示，如果火箭運輸?shù)膬r格能降下來，屆時租金還會進(jìn)一步降低。至于減少發(fā)射費用，SpaceX公司對此持樂觀態(tài)度。該公司估計乘坐他們的“獵鷹9號”火箭進(jìn)入太空，每位宇航員只需2000萬美元。充氣式空間站一旦建成，屆時政府、公司和太空旅行者都可以租用這艘空間站。

此外，在載人航天運輸領(lǐng)域較為有名內(nèi)華達(dá)山脈公司成立于1963年，是飛機電子設(shè)備、航空電子設(shè)備和通信系統(tǒng)的主要集成商。他們設(shè)計和研制的載人飛船為“追夢者號”，計劃能運送多達(dá)7名宇航員，使用宇宙神5號運載火箭前往國際空間站。

與傳統(tǒng)的航天企業(yè)相比，這些私營科技企業(yè)擁有更為先進(jìn)的運營技術(shù)與高效的任務(wù)管理方式，但也存在不同程度的短板。就像軌道科學(xué)公司缺乏研發(fā)大型液體運載火箭的經(jīng)驗，其心宿二火箭的很多設(shè)計和研制都要依賴烏克蘭的南方設(shè)計局。此次事故調(diào)查結(jié)果初步表明可能是俄羅斯制引擎故障所致。參議員芭芭拉·米庫爾斯基在一份聲明中說：“它提醒我們，目前火箭發(fā)射技術(shù)還有困難。但是我們必須嘗試?yán)щy的事情，繼續(xù)推進(jìn)科技創(chuàng)新?！?/p>

從美國、俄羅斯到歐洲，從航天飛機到國際空間站，政治妥協(xié)和信念缺失大大限制了航天事業(yè)的發(fā)展。私營企業(yè)參與商業(yè)航天的發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的潮流，它們不需要討好納稅人，又不會擴(kuò)大黨派之間的罅隙，能更好地推動政府與企業(yè)在航天領(lǐng)域的合作。endprint