美國為什么要把國際空間站商業(yè)化？

文/ 遲惑

▲宇宙神5火箭和星際線飛船組合照

最近美國宇航局突然開始積極推動國際空間站商業(yè)化，這讓人有點(diǎn)詫異卻又在情理之中。在人們的印象中，載人航天商業(yè)化這種事情，美國應(yīng)該是當(dāng)仁不讓的先行者，但實(shí)際上至少在國際空間站的商業(yè)化問題上，走出第一步的并不是美國人，而是俄羅斯人。2001年，俄羅斯將世界上第一位太空游客送入國際空間站，這位游客還是個美國人——曾經(jīng)報(bào)考美國宇航局航天員落選的富翁蒂托。國際空間站接待太空旅客的事情持續(xù)到2008年，然后被美國政府硬生生地阻止了，理由是空間站是多國政府聯(lián)合投資建設(shè)的公益性設(shè)施，俄羅斯不能拿來賺錢。所以美國宇航局在這個節(jié)骨眼兒上忽然開始大力推崇國際空間站商業(yè)化，多少有一點(diǎn)出爾反爾的味道。

國際空間站商業(yè)化的初步論證

實(shí)際上，美國宇航局把國際空間站商業(yè)化的想法由來已久。我們在美國宇航局網(wǎng)站上能找到的最早的一份國際空間站商業(yè)化的文件，是在1999年發(fā)布的。也就是在國際空間站尚未建成時，美國宇航局就在考慮怎么把它推向商業(yè)市場了。但是在國際空間站還沒有建成的那些歲月，商業(yè)化也只能是一個想法而已。

▲載人龍飛船

與國際空間站商業(yè)化相關(guān)的實(shí)質(zhì)性活動，是從哥倫比亞號航天飛機(jī)失事之后才展開的。從那以后，美國宇航局啟動了國際空間站商業(yè)運(yùn)輸服務(wù)，從私營公司那里采購國際空間站運(yùn)送補(bǔ)給品的空間運(yùn)輸服務(wù)。這份合同讓馬斯克的太空探索技術(shù)公司得到了發(fā)展壯大的機(jī)會，同樣也讓軌道科學(xué)·ATK公司獲得了持續(xù)的采購合同。與此同時，美國宇航局還在推動載人飛船的商業(yè)化工作，所催生的載人龍飛船和星際線載人飛船，即將在今明兩年實(shí)施第一次載人飛行。

國際空間站每年只要花30億美元，在美國政府的預(yù)算總表里并不是什么大戶。但是由于國際空間活動的特殊性和它所代表的美國宇航科研實(shí)力，美國國會對這個項(xiàng)目還是相當(dāng)重視的。哪怕是一些很小的步驟，國會也要認(rèn)真問責(zé)。另外，美國宇航局現(xiàn)任局長吉姆·布里登斯汀原本就是眾議院的議員，他以共和黨議員、特朗普愛將的身份執(zhí)掌這個舉世矚目的美國政府科技局，自然受到國會兩院的高度關(guān)注。所以涉及到國際空間站商業(yè)化的活動，也幾乎是每一個步驟都要向美國國會報(bào)批。

2018年，美國宇航局就向國會提交了國際空間站轉(zhuǎn)型計(jì)劃。其中是這樣解釋國際空間站商業(yè)化目的的：

第一，保持美國宇航局在低地球軌道升空、研發(fā)和探索活動，以及太陽系探索活動中的持續(xù)性。

第二，擴(kuò)大美國在低軌道載人航天活動中的領(lǐng)先地位，同時繼續(xù)保持相關(guān)的國際合作。

第三，尋找更多的國際空間站轉(zhuǎn)型路線，確保美國宇航局有更多的低軌道載人航天飛行冗余能力，開發(fā)工業(yè)企業(yè)用于支持美國宇航局深空探索需求的能力。

第四，通過向私營企業(yè)采購和實(shí)施競爭性采購戰(zhàn)略，不斷降低美國載人航天活動的長期費(fèi)用。

第五，通過在國際空間站上開展基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研究，為人類社會提供更好的回報(bào)。

在國際空間站論證期間，美國宇航局組織一批企業(yè)提供了一份市場調(diào)查報(bào)告，其中包括：公理航天公司、藍(lán)色起源公司、波音公司、德羅伊特咨詢公司、KBRWyle咨詢公司、洛·馬公司、McKinsey & Company咨詢公司、NanoRacks宇航公司、諾·格公司、內(nèi)華達(dá)山脈公司、空間進(jìn)步公司、麥克薩爾公司（前勞拉空間公司）。

▲國際空間站的溫室中培養(yǎng)的豌豆，可以準(zhǔn)備收獲了

這些企業(yè)為美國宇航局撰寫了一份國際空間站商業(yè)化報(bào)告，但是從公開的報(bào)告內(nèi)容來看，這實(shí)際上是一份“你的公司打算在低軌道上干些啥”的調(diào)查問卷。這些公司各自給出了自己的想法，比如公理航天公司給出了自己的獨(dú)立空間站和國際空間站艙段構(gòu)想，藍(lán)色起源公司給出了自己的低軌道載人空間站設(shè)想，波音公司給出了一個完整的低軌道載人航天體系構(gòu)想，洛·馬公司提出了從國際空間站走向深空的體系設(shè)想，Nanorack公司提出了一系列用簡易空間站開展載人航天科學(xué)活動的構(gòu)想，諾·格公司提出了一個基于天鵝座飛船的可擴(kuò)展大型空間站的構(gòu)想，內(nèi)華達(dá)山脈公司提出了基于其小型航天飛機(jī)的天地往返客貨運(yùn)輸系統(tǒng)構(gòu)想，麥克薩爾公司提出了基于空間站的超大容量通信節(jié)點(diǎn)艙構(gòu)想。部分咨詢公司則提出了自己的戰(zhàn)略研究構(gòu)想，其中涉及了關(guān)于空間制造、空間生物工程研究等方面的問題，時間跨度多數(shù)設(shè)置在2020-2030年。

有點(diǎn)讓人意外的是，太空探索技術(shù)公司沒有進(jìn)入上面的列表。然而要開展國際空間站的商業(yè)化，太空探索技術(shù)公司幾乎是一個繞不過去的存在。那么，是人們有意排斥這個特立獨(dú)行的鋼鐵俠，還是馬斯克本人看不上這種調(diào)查問卷？暫時還不得而知。

為重返月球省錢？

更進(jìn)一步的舉動是由特朗普推動的。特朗普雖然沒有給美國宇航局太多的預(yù)算增幅，但是這位美國近幾十年來最特立獨(dú)行的總統(tǒng)好大喜功，堅(jiān)持要求美國宇航局用最快的速度把美國人再次送上月球。雖然他在口出狂言幾天之后，就發(fā)現(xiàn)美國政府的預(yù)算根本支撐不了這樣雄心勃勃的計(jì)劃，不再提起這件事情了，但是無論美國宇航局，還是整個美國航天界，都不打算放棄這個機(jī)會。美國宇航局立刻拿出了重返月球所需要的計(jì)劃和預(yù)算申請，作為其中的一部分，把國際空間站推向商業(yè)化運(yùn)營，也順理成章地向前邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。

國際空間站的商業(yè)化與載人重返月球有什么關(guān)系呢？美國宇航局在有關(guān)公關(guān)材料里是這樣解釋的：

美國宇航局每年要投入大約30億美元用于國際空間站，其中16億美元用于國際空間站的日常運(yùn)營，11億美元用于采購商業(yè)貨物運(yùn)輸，還有一部分錢用來推動相關(guān)的科研項(xiàng)目。如果國際空間站能夠商業(yè)化，美國宇航局就不需要再承擔(dān)國際空間站的日常運(yùn)營工作，不需要不間斷地派航天員駐扎在國際空間站上，這樣可能就會省出一大筆錢用于重返月球。到底能省多少錢，美國宇航局并沒有公開。但至少在前幾年，這個數(shù)字不會太大。

▲國際空間站的溫室中培養(yǎng)的豌豆豆莢已經(jīng)干燥了

當(dāng)然按照美國宇航局公開的說法。推動國際空間站商業(yè)化的邏輯并不是完全為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)，而是為了開辟一個全新的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。按照公開文件的說法，低地球軌道已經(jīng)成為一個具有相當(dāng)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域，除了我們常見的遙感衛(wèi)星以外，與載人航天相關(guān)的一些活動也逐漸呈現(xiàn)出商業(yè)化的前景。

為了理解美國宇航局的概念，我們首先要樹立起這樣一種觀念。那就是說科研本身也是一種經(jīng)濟(jì)活動，科研活動的成果是具有經(jīng)濟(jì)價值的。如果一項(xiàng)科研活動得到了資金的支持，那么把這筆錢花到國際空間站上去，以國際空間站為基礎(chǔ)開展研究和探索，正如前文所述，用國際空間站的場地、電力數(shù)據(jù)處理能力和動力傳輸能力以及航天員的工作時間，就可以認(rèn)為是國際空間站的商業(yè)收入了。

國際空間站掙錢的四種模式

在國際空間站商業(yè)化的早期，美國宇航局決定，每年只接納兩名私人航天員，從事不超過30天的空間飛行，每一天都要向美國宇航局支付大約35000美元的費(fèi)用。應(yīng)該說，這個費(fèi)用并不算太出格。美國宇航局向俄羅斯采購聯(lián)盟飛船的天地往返運(yùn)輸任務(wù)，要支付每人8000萬美元的票價，每天35000美元的駐站費(fèi)用真的不多。

▲對接在國際空間站上的比格羅充氣實(shí)驗(yàn)艙

▲航天員在命運(yùn)號實(shí)驗(yàn)艙中連接專用實(shí)驗(yàn)架上的電線。這種專用實(shí)驗(yàn)架可以用來運(yùn)送、存放國際空間站上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并為其提供電力支持

第二種模式是，由美國宇航局的航天員為商業(yè)公司照料一些科研活動。在目前的模式下，如果商業(yè)企業(yè)要想在國際空間站上開展某些活動，所采取的模式就是向美國宇航局提出申請，如果美國宇航局覺得這樣的研究項(xiàng)目確實(shí)具有價值，就會提供全部的資金和其他資源，由體制內(nèi)航天員在空間站里操作。但是對于一些高價值的研究項(xiàng)目，有些企業(yè)可能會提出，我們自己出錢來做這件事情，但是在現(xiàn)行的模式下，這種想法是不可能實(shí)現(xiàn)的，那么國際空間站商業(yè)化的一個重要方向，就是把這種想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓它具有可操作性。

第三種模式就是直接向商業(yè)企業(yè)出租國際空間站相關(guān)的資源，用于商業(yè)或者市場營銷活動。這樣的工作未必需要航天員直接介入，可能是無人化的，甚至是不消耗任何資源的。我們打個比方，在國際空間站艙段的外殼上刷一個標(biāo)語用于廣告，那么只要標(biāo)語刷好之后就不需要航天員再去介入了。

第四種模式也是最重大的舉動，應(yīng)當(dāng)算作批準(zhǔn)開放一個國際空間站的對接口給商業(yè)飛行器使用。實(shí)際上這也不是什么新生事物，著名的比格羅宇航公司就已經(jīng)在國際空間站上對接了一個充氣式艙段。這個艙段在過去幾年的空間飛行中表現(xiàn)良好，沒有漏氣，也沒有漏水，目前作為國際空間站的小倉庫，依然掛在空間站上飛行。美國宇航局這次提出開放一個端口，就等于是把這種模式的商業(yè)化正式固定下來，那么除了比格羅公司之外，其他公司也可以提出租用對接口來安裝自己的太空艙。但是我們估計(jì)第一個用上這個對接口的還是比格羅公司，因?yàn)槠渌恍﹦?chuàng)業(yè)公司目前還沒有把自己的太空艙制造出來。雖然有相當(dāng)多創(chuàng)業(yè)企業(yè)雄心勃勃地說“我自己要制造一個太空旅館，我自己要制造一個全新的商業(yè)化空間站”，但是他們的PPT距離最終實(shí)現(xiàn)還遠(yuǎn)得很。

天時、地利、人和

美國人現(xiàn)在啟動國際空間站商業(yè)化，有天時地利人和三個方面的因素。

我們先來說天時。按照美國航天發(fā)展規(guī)劃，今后的重點(diǎn)是載人前往月球建立基地，最終前往火星，也就是所謂的超越低地球軌道。在這樣的一張藍(lán)圖當(dāng)中，國際空間站作為一個低軌道載人航天設(shè)施，它的存在與否沒有什么影響。但是美國宇航局如果打算繼續(xù)維持國際空間站的運(yùn)行，就需要付出大概每年30億美元的成本。美國現(xiàn)在的預(yù)算環(huán)境并不寬松，所以如果多付這30億美元，勢必嚴(yán)重影響載人重返月球的進(jìn)度。但是這樣一個花費(fèi)了上千億美元及許多國家之力才建成的人類文明奇跡，不能因?yàn)槊绹俗约捍蛩悴桓闪司桶阉鼒?bào)廢。為國際空間站找一個出路，也是其中應(yīng)有之意。

▲蒂托在國星辰號服務(wù)艙中與航天員合影

在地利的方面，國際空間站運(yùn)行在距離地球表面400多公里的軌道上。這個高度不算太高，相當(dāng)多的私營航天企業(yè)和私營火箭都可以抵達(dá)，至少比月球基地的商業(yè)貨運(yùn)要現(xiàn)實(shí)多了。事實(shí)上已經(jīng)有太空探索技術(shù)公司、軌道科學(xué)公司等兩家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了把貨運(yùn)飛船送上國際空間站，還有多家企業(yè)正在考慮把載人飛船送上國際空間站，而且成功的希望很大。

說到人和問題，就復(fù)雜多了。首先不得不談的就是現(xiàn)任美國總統(tǒng)特朗普先生。他上臺之后立刻推翻了民主黨政府曾經(jīng)決定的行政政策，把上一任共和黨政府制定的星座計(jì)劃重新翻了出來，也就是先載人重返月球，然后再前往火星。在這項(xiàng)計(jì)劃里，其實(shí)并沒有給國際空間站留出什么位置。實(shí)際上無論在哪一屆美國政府的計(jì)劃當(dāng)中，國際空間站的撥款都截止到2024年為止。然而很顯然，國際空間站各艙段的壽命不會到2024年就走到終點(diǎn)。所以從很早開始，美國政府就在討論2024年之后是不是把國際空間站交給私人公司去運(yùn)營。只是在那些歲月里，這個問題的調(diào)門還不算太高而已。然后就是現(xiàn)任的美國宇航局長接過官印后，忠實(shí)地執(zhí)行著特朗普的國家航天政策。特朗普說要重返月球，他就把星座計(jì)劃撿回來；特朗普說要把登月的日期提前到2024年，他就制定了一項(xiàng)5年計(jì)劃。有這樣聽話的下屬來做事，那么把國際空間站私有化也不是什么不可想象的事情。

人和的最后一項(xiàng)因素就是諸多的美國私營航天企業(yè)及其創(chuàng)業(yè)者。從現(xiàn)在的情況看，太空探索技術(shù)公司的載人龍飛船和美國波音公司的星際線飛船，都有希望在2024年之前具備載人前往低地球軌道的能力。美國內(nèi)華達(dá)山脈公司的小型航天飛機(jī)也在不斷推進(jìn)，雖然在2024年之前實(shí)現(xiàn)載人航天的可能性存疑，但是到2028年，或許他們真的能把航天員送進(jìn)太空里。