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SpaceX到底牛在哪?30亿美金被俄罗斯坑惨,NASA终于摆脱冤大头

本栏目由三味工作室承制出品

本期导读

美国民营企业Space X的“龙飞船”首次载人发射成功,正式开启全球商业载人航天的全新时代。

NASA为何把载人航天任务交给民营企业?

“龙飞船”有什么优势?

邵圣懿

— 配合本期节目阅读文章 —

01 人类史上第一次商业载人航天发射

在北京时间5月31号,也就是周日凌晨,当咱们还在睡梦中的时候,世界航天界发生了一件大事——美国的一个民营公司,也就是民企“太空探索技术公司”(英文名您肯定更熟,叫Space X),这个公司用自己自主研发的火箭和飞船,把两个宇航员送进了太空。这是人类历史上第一次商业载人航天发射,而且现在飞船已经成功的和国际空间站完成了对接。

为什么一个民营企业能够完成这么宏伟的目标,把宇航员送进太空?Space X这个公司又有什么神奇之处呢?今天咱们就来说说。

这样的一次载人太空飞行引起了全球非常大的轰动,尤其在美国,主要原因就在于这样的一次发射它意义非凡。

这意义在两方面:第一方面它是商业载人飞行,说白了就是第一次由民营公司把宇航员送进太空,这在过去是不可想象的。因为我们知道全世界能够完成载人航天飞行的国家只有三个——美国、俄罗斯、中国,而且之前都是国家行为,举全国之力,投入大量的资源完成这样的宏伟目标。以后除了这三个国家之外还得加上“1”,这是一个公司Space X。再加上这个公司背后的老板是埃隆.马斯克,埃隆.马斯克这个人由于特斯拉,由于他过去传奇的经历,就更加多了一分话题性。

那另一重意义,就在于美国重新获得载人航天飞行的能力。为什么要说“重新获得”呢?因为在过去将近十年间,在载人航天飞行这方面美国是一片空白,这也是美国这个在太空探索上始终走在前列的国家内心比较压抑的地方。

所以这样的一次发射,我们可以看到美国人是非常畅快的。在推特上他们给这次发射定的标签叫#LaunchAmerica#(美国发射),这里边你可以充分的感受到美国那种关于太空探索的豪迈之情、关于宇宙的期许,一下子又被点燃起来了,所以这个也制造了充分的话题性。

02 又贵又危险,航天飞机退役

那美国为什么会把太空探索和载人航天飞行计划这样的一个非常宏伟的任务交给一个民营公司来完成呢?这个就得说点历史了。

咱们之前讲过“阿波罗登月”(往期内容:登月的代价——冒险与牺牲,人类登月50周年 ),那是在美苏冷战期间,不计成本的投入,两边疯狂的拼上自己全部国力来进行太空竞赛和军备竞赛。最终的结果是苏联人先进入太空,美国人先登上月球,可以说互有胜负。

1975年美苏两国宇航员空中对接

但这样的不计成本疯狂投入,确实非常的劳民伤财。美国当时“阿波罗计划”整个的投入是超过250亿美金——那是上世纪60年代的250亿啊,放在今天基本上相当于2000亿美金的量级。这样疯狂的花销对于双方来说都承受不起,前苏联甚至可以说直接被拖垮了,最终造成苏联解体,这是一个重要的原因。

那对于美国来说,虽然稍微好一点,经济要强一点,但是这么花也花不起。所以在阿波罗登月计划展现了美国人的雄心壮志、也展现了他们的科技硬实力之后呢,先后把这12个宇航员送上月球,美国人在70年代初就叫停了“阿波罗计划”。之后NASA是希望找到一种更便捷、性价比更高的方式来继续探索太空,于是航天飞机应运而生,这很多朋友都知道。

航天飞机当时设计的初衷,因为它可以重复利用,飞上去可以降落回来再使用、再发射,所以觉得它成本肯定要比“阿波罗计划”这样的登月飞船要便宜。于是从1981年开始呢,航天飞机就正式的开始执行载人航天任务,到2011年退役,期间一共30年。

但是最终NASA算下来发现,这个账并不像想象的那么理想化。一方面在于航天飞机仍然非常贵,这30年的使用整个航天飞机计划上NASA用掉了2000亿美金,总共是发射了135次——在2011年最后一次发射任务的时候,它任务编码是“STS-135”,也就是代表第135次发射。所以大家可以算一个简单的算术,用2000亿去除以135,平均每次发射的成本是将近15亿美金,这个仍然是天文数字,非常非常贵。

STS-122任务亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空

另外一方面,更要命的是航天飞机出现了两次致命的事故——1986年的“挑战者号”和2003年的“哥伦比亚号”都是机毁人亡。而且航天飞机因为它载人更多,可以载7个宇航员,这两次都是满载发射航天飞机的任务,报销了两架飞机,牺牲了14个宇航员,这个是重大损失。因为宇航员真的是千金难买,培养一个宇航员的成本是难以估量的。

所以这两次重大事故,使得整个航天飞机计划就蒙上了巨大的阴影。因为航天飞机本身是一个太过精密复杂的系统,整个飞机有超过200万的零件,任何一个零件出问题,整架飞机都有可能出现重大的意外。

挑战者号飞船失事

当然还有一个原因就是本身航天飞机这个产品也到了技术迭代的时候,因为我们知道任何产品都有自己的生命周期,用了30年的航天飞机随着新技术的到来,也慢慢的应该退出历史舞台了。于是在2011年的时候,NASA就正式的退役的航天飞机。

03 便车不好搭,民间来帮忙

但是一退役导致了一个重大的问题,就是美国的载人航天飞行进入到了一个空白期,也就是说美国没有自己的航天器能够把宇航员送进太空了。但是太空探索不能停下来啊,研究还得做、实验还得做,还得定期把宇航员送到国际空间站去呢,那怎么办?唯一的办法就是求助俄罗斯,用他们正在运行的“联盟TM”飞船载着美国的宇航员上太空。

联盟号载人飞船

但这事你注意了,可不是免费的啊,这不是搭便车,路边招手停、免费走。这是收钱的,而且俄罗斯这个国家咱们都知道,那狮子大开口,之前咱们在说航母(往期内容:俄罗斯航母甩卖,印度人傻钱多速来!)的时候也讲到过。

所以俄罗斯给美国开的这个船票价格越来越贵,而且现在贵得离谱。从最早两三千万美金一个人,现在已经涨到了9000万美金送一个宇航员上国际空间站。NASA一看这事不行,我被俄罗斯卡着脖子,越来越贵,我还是得有自己的载人航天器。

联盟TM-21飞船与空间站对接

但是载人航天器的开发是非常非常贵的,而且我们知道今天的国际环境和冷战时候完全不一样了,对于NASA来说,也无法再拥有那样无条件的支持、不计成本的投入,说白了NASA兜里钱现在也紧了。

所以他们想到的办法,就是鼓励民间的这些力量参与进来,发动美国民间非常强大的科研能力和资本一块儿来做太空探索,于是大量公司都投入进来了。最终经过了非常复杂的投标竞标程序之后,目前和NASA达成合作协议的是两家公司,一个就是Space X,另外一个就是造飞机的波音,两家公司有自己不同的载人航天器的计划。

波音公司总裁丹尼斯·米伦伯格和SpaceX公司CEO埃隆·马斯克

相对来说现在明显是Space X走在前面,因为他们已经成功的把宇航员都送到太空里了嘛;波音要慢了一步,他们在去年年底12月份的时候进行了一次无人发射尝试,他们尝试着用一艘无人飞船到太空当中去和国际空间站做对接,但这个对接没有成功,那波音计划在今年下半年再做一次尝试。

而对于Space X来说,如果现在正在进行的这次试验飞行全部成功,宇航员顺利回到地面的话,他最快有可能在今年下半年就正式开启自己的载人航天飞行任务,为NASA把宇航员源源不断送进太空,这个节奏是非常非常快的。所以Space X这个公司,确实是雄心壮志,而且有相当强的实力啊。

04 Space X 更安全、成本更低

当然了,这样相当强的实力背后是Space X这个公司大量的技术革新、技术研发。说实话太专业的技术咱们也看不懂,但是我看了这次的飞行计划之后呢,我觉得有两个亮点是很明显的优势,可以分享给大家。当然也欢迎更多的专业人士来给我们做补充,甚至来指正。

第一个亮点,我觉得是他一个技术上的创新叫做“全程逃逸系统”。我们知道飞船上是有一个逃生舱的,过去这个宇宙飞船发射的时候,在火箭顶上大家看有一个小针一样的小尖塔,叫做逃逸塔。但是过去叫做有限逃逸系统,也就是说只有在发射阶段出现意外的时候,宇航员能够通过这个逃逸塔获得逃生的机会,但是一旦飞到太空中之后呢,它就没有这样的逃生可能了。

但是现在Space X的这个飞船——这次发射叫做“龙飞船二号“做了巨大的技术革新,它把8个推进火箭结合到了飞船的船身上,这就使得飞船在飞行的各个阶段都具备推进能力。

于是不管是发射还是变轨飞行乃至降落的过程当中,遇到意外的时候应该都能够提供推进能力,这就是一种逃生可能,增加了一份保险。这个是非常重要的技术革新,这应该也是特别能够打动NASA的。

载人龙飞船发射中逃逸测试

另外一个,当然就是便宜了,就是成本。我刚才说的NASA就是因为俄罗斯人太贵嘛,那自然Space X这个计划的一大优势就是成本。现在根据他们的测算,单次发射一个宇航员到国际空间站的成本是5000万美金左右,这个是俄罗斯人收费的一半啊。所以总体来说成本上的优势还是很明显的,再说还是一个美国公司,技术还在美国人自己手里,那当然美国人是有理由选择Space X了。

另外这个成本在未来应该还会进一步降低,因为Space X这个公司成立的初衷,它的终极目标或者说埃隆.马斯克这个人的终极梦想,final dream是把人类送上火星。

另外是希望更多人能够体验它的商业航天计划,也就是更多老百姓可以通过这样的商业太空旅行去看看太空,那自然要把价格降下来。

埃隆.马斯克曾经在采访当中说过,他希望未来的价格是:按体重收费,每公斤在1000美金左右。这时候轻的朋友就占便宜了,赶紧去减脂减重去。

我算了一下我体重75公斤,也就是未来我有可能有机会以75,000美金这样的价格到太空当中去看一趟。当然这仍然是一个不便宜的价格,但是毕竟是太空啊,你想想浩瀚的宇宙,我想这个价格很多人会动心的。

美国总统特朗普(右)和美国副总统彭斯(左)观看载人龙飞船搭乘“猎鹰9”火箭升空

这期简单的跟您说了SpaceX正在进行的商业载人航天计划是怎么回事。那我为什么说埃隆.马斯克是一个梦想家?Space X怎么从2002年一个只有三个人的初创公司通过18年时间变成了这样的一个成功的能够把人送进太空的公司?他们所采用的“猎鹰”系列火箭,在过去的十年间是怎么样一步一步从不断的失败当中成长起来,在挫折当中不断的调整自己,变成了今天全世界最先进的重型运载火箭之一?这个咱们下期接着聊。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200605A0NRVT00?refer=cp_1026
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