美国的航天事业高潮期是在20世纪50~70年代,尤其在肯尼迪总统(美国第35任总统,年1月—年11月)执政时期达到最顶峰。在60年代,美国政府每年都会拿出~亿投给美国国家航天局。而在前苏联解体之后,美国政府大幅度削减发展航天的经费,在21世纪开始之后,美国国家航天局平均每年可以从政府那里得到亿美金,只有肯尼迪时代的不到十分之一。考虑到通货膨胀,这个比例还要更低。
肯尼迪总统
既然美国国家航天局得到的经费少了,那么它能做的事情,就要相应地缩减。航天飞机被取消了,星座计划和重返月球计划被奥巴马否决,仅保留了区区一个猎户座飞船研制计划。这导致了美国航天能力出现了断层。后果就是美国宇航员必须搭乘俄罗斯的航天飞船,才能往返于国际空间站。为了节省经费,美国国家航天局采用了新的思路,即将原本国家部门“大包干”的某些项目,比如运送宇航员到国际空间站、研发亚轨道火箭、乃至于发射各种军用和商用卫星,都与民间航天企业进行密切合作。由此涌现了一大批私人航天公司。其中最杰出的包括波音公司、SapceX、联合发射联盟、维珍银河、蓝色起源、矢量空间系统公司、NanoRacks、Kymeta、天空制造公司、太空探索技术公司、萤火虫航天公司等等。
其中有能力将宇航员运送到国际空间站的公司有两家,就是大名鼎鼎的波音公司、SapceX。最出色的SapceX,其创始人是埃隆·马斯克,他的公司在年发射了猎鹰1号火箭,但是失败了。年,又发射了猎鹰9号火箭,结果大获成功。猎鹰9号火箭的载重纪录是15.6吨,仅次于阿波罗登月的土星5号运载火箭,运载能力为世界第二。关键在于,猎鹰9号火箭发射一次的费用为万美元,而且可以重复多次使用。而在之前,美国政府官方自己发射一次火箭,需要4.2亿美金。埃隆·马斯克指出,他的最终计划是让自己的火箭可以重复使用次,这样就可以真正的把成本降下来。
猎鹰9号火箭被回收
美国航天界的专家认为,让民间企业承包航天发射计划和其他基础设施,这样的好处就是大幅度减少了成本。美国航天委员会的备忘录指出,只要给私人公司适量的资金支持,让它们尽心尽力地发展,为人员和货物运输提供各种服务,在创造出可靠、廉价的航天能力之后,让这些私人航天企业之间展开竞争,导致的结果是正面的。即服务价格不断下降,而服务质量则不断提升。
据统计,美国有超过家私人航天企业为全世界提供各种服务。自私人公司进入航天领域之后,美国国家航天局就可以用亿美金做之前几倍经费才能完成的事业。
这是关于美国的情况。美国的航天能力为世界第一。紧随其后的就是俄罗斯和中国。俄罗斯航天局的年经费为20亿美金,这短缺的经费制约了它的计划。真正的希望是后起之秀的中国。中国的宇航员杨利伟自3年10月15日搭乘长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空,象征着中国太空事业向前迈进一大步。中国人自主研发的神舟飞船,在技术上比俄罗斯的联盟号更大、更适用现代化要求。包括美国的业界人士也在感叹,随着中国在航天领域的稳步前行,它的潜力越来越大,已经使得任何继续排挤她进入该领域的行为愈加没有意义。中国在航天领域体现出来的价值,大的让任何人都无法漠视。
杨利伟(中)
美国有很多私人航天企业提供服务,这个众所周知。但是很多人知晓,在全球的航天服务市场,也有为数不少的中国民营航天企业在扬帆起航。我咨询了航天业的一些专业人士,他们给出我确定的答案,即中国境内已经至少有数十家私人航天企业可以提供各种服务。包括发射商业卫星和其他附带服务。
目前,最有影响力和实力的几家中国私人航天企业为翎客航天、星际荣耀、零壹空间。
翎客航天,全名称为北京翎客航天科技有限公司,成立于年9月9日,创始人是胡振宇。年的年底,他们就宣布要建造一种可以重复使用的小型火箭,在中国航天官方机构框架以外,为全球商业发射提供服务。第一枚火箭被命名为新航线1号,负载能力为克。虽然负载能力不高,但总是一个起步。随后,他们在年发明了更先进的RLV-T5型火箭,采用五台液体火箭发动机。其最大的特色是可以重复使用,这和马斯克的目标相同。据新闻报道,年8月10日10时35分许,翎客航天在青海省茫崖市冷湖镇完成RLV-T5可回收火箭第三次低空飞行及回收试验,落点精度优于7厘米,点火时间50秒。目前,翎客航天的火箭已经完全有能力进入亚轨道,成功率远远超过业界平均水平。
翎客航天的火箭组装车间
星际荣耀,全名称为北京星际荣耀空间科技股份有限公司,成立于年10月,创始人是彭小波。据公司官方介绍,他们致力于研发优秀的商业智能运载火箭并提供系统性的发射解决方案,为全球商业航天客户提供更高效、更优质、更具性价比的发射服务,以大幅提升人类自由进出空间的能力。年7月25日下午13点,星际荣耀研制的运载火箭首次成功发射并高精度进入亚轨轨,自此成为除美国以外全球第一家实现火箭入轨的民营公司。他们的特色产品是双曲线一号、双曲线二号火箭,具有性能稳定、高品质、低成本的特点。据业界人士介绍,星际荣耀是中国最有实力和潜力的民营航天公司。
星际荣耀的双曲线系列火箭
零壹空间,零壹空间科技集团有限公司,成立于年8月,创始人为舒畅。这不是美女明星舒畅,而是真正的科学家。这家公司专注于智能小型运载火箭的研制,目标是为全球商用卫星提供高性价比的发射服务。其特色产品为望舒系列产品,是一种中小型固体火箭发射平台,该平台集火箭发射系统于一体,可以实现运输、发射相关箭体的功能,甚至具有为军用卫星发射提供服务的能力。他们自主研制的灵龙一号系列火箭也极具特色。据了解,他们的报价非常具有价格优势,在国际市场上具有一定的优势。
零壹空间的发射平台
以上三家是中国私人航天企业中的佼佼者,都可以自主研发进入亚轨道的火箭,而且是可以重复使用的火箭。重复使用火箭是未来航天业的一个趋势,旨在最终实现运载普通人进入太空的成本单价降低到20万美金。而目前运载一名宇航员到亚轨道,至少需要8万美金,加上培训和其他费用,大约需要1亿美金。
除了上述三家佼佼者,中国境内还有更多的民营航天企业,而且以年均两家注册的速率增加。但它们不一定都是搞火箭发射的,也有做小行星采矿的等等,涉及整个行业的各个链条。比如,有的中国民营企业研制离心机,旨在未来给宇航员提供一个微重力,因为重力环境有益于人类的身体健康。有的民营则研制航天器上专用的3D打印机。宇航员已经多次在太空船中使用它打印飞船零件。在将来,宇航员还可以在小行星或者行星上开采金属,再用3D打印机打印出任何需要的零件,比如房屋的构件、太空车的零件等等等等。而有的民营企业则专注于开发一种卫星与火箭使用的标准化接口。还有一些专注于其他航天基础设置的开发,包括电气化线路等等。
目前,实力较强的民营航天企业都热衷于具有太空货运的能力。其中一个主要的服务就是发射商用卫星。全球每年大约有颗卫星等待被这些民营航天企业的火箭送到该去的位置。这是一个很有前途的市场。一般的目标为运输克以下的卫星。其实重量的减轻是一个好事,以前一颗重量几百千克才能完成某些任务的卫星,随着科学技术的进步,现在仅需要原先重量的很小一部分,就能完成原来的任务。
卫星的重量越轻,意味着发射它们需要耗费的经济成本更低。这让资金有压力的民营航天企业有了参与的机会。
之前卫星体积和重量都很大,像中国于年4月24日发射的东方红一号卫星,其重量为千克。现在普通的民营航天企业尚不具备运载大质量卫星的能力。但是科技的发展让卫星的体积和重量都越来越小,普通的中小型火箭也可以把它们送进太空。甚至有的火箭可以一次性携带几十颗乃至上百颗微小卫星。也就是所谓的“一箭百星”。现在这种微小体型的卫星,被业界称之为“立方体卫星”,体积相当于一个10立方分米的盒子,重量仅为1.2~1.4千克。比“立方体卫星”体积更微小的就是“纳米卫星”,可以直接用手掌把它托起在掌心。当然,并不是说它们的尺寸达到了纳米级(1纳米=10的负9次方米。1纳米相当于4倍原子大小,比单个细菌生物的长度还要小得多。),但是也非常的小,其重量比“立方体卫星”小数到十倍。甚至还有“迷你微缩卫星”,重量达到了22.1克,是以色列在年研制出来的。
纳米卫星
我相信,未来还会出现更加微小型化的智能卫星,乃至于终有一日其尺寸到达真正的纳米级。
中国民营航天科技企业之所以崛起,就是借了科技迅猛发展的这股东风。
据中国国务院年的报告,有这样的描述:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们把不懈追求的航天梦。未来五年及今后一个时期,中国将坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展,为服务国家发展大局和增加人类福祉做出更大贡献。”这份报告有勃勃的雄心,指出未来中国航天发展将迎来大发展机遇,给了民营航天企业有力的鼓励。相信我们的民营航天企业将继续迎风破浪,不断提升综合实力,在全球航天市场占据不可取代的分量。
作者:怀疑探索者天罚之剑