國(guó)際空間站前景不妙

國(guó)際空間站在2022年的開端，似乎還是充滿了合作精神和溫情的。2021年俄羅斯“碼頭”艙與空間站對(duì)接后，1月19日，俄羅斯航天員安東·什卡普列羅夫和彼得·杜布羅夫?qū)嵤┝艘淮?小時(shí)11分鐘的艙外活動(dòng)，為雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)安裝天線和連接電纜，以及扶手、對(duì)接信標(biāo)和電視攝像機(jī)。此時(shí)距離俄烏沖突爆發(fā)，只有一個(gè)多月了。

2月24日，俄烏沖突爆發(fā)。3月18日，兩名俄羅斯和一名美國(guó)航天員乘坐聯(lián)盟飛船從拜科努爾起飛。當(dāng)時(shí)美國(guó)宇航局局長(zhǎng)納爾遜對(duì)空間站項(xiàng)目還是比較樂觀的，他認(rèn)為普京不會(huì)退出空間站項(xiàng)目。

▲ 兩位俄羅斯航天員在碼頭艙外工作

▲ 2022年3月23日，歐洲航天員在艙外工作

▲ 國(guó)際空間站在3月10日一度達(dá)到10人駐站

納爾遜說，“普京不會(huì)拔掉插頭。這種合作關(guān)系自1975年以來一直存在，現(xiàn)在不會(huì)停止。”

3月23日，國(guó)際空間站還發(fā)生了一點(diǎn)險(xiǎn)情。問題出在美國(guó)提供的艙外航天服上。當(dāng)時(shí)德國(guó)航天員馬蒂亞斯·毛雷爾執(zhí)行了一次艙外活動(dòng)。當(dāng)毛雷爾回到艙內(nèi)，航天員凱拉·巴倫幫他脫下航天服的時(shí)候，在頭盔內(nèi)發(fā)現(xiàn)了水。面罩表面大約50%的面積覆蓋了一層薄薄的水膜，頭盔背面的吸汗墊也濕了。這點(diǎn)水聽起來問題不大，但是在2013年，國(guó)際空間站同樣發(fā)生了頭盔進(jìn)水問題，差點(diǎn)把航天員盧卡·帕爾米塔諾淹死。于是美國(guó)宇航局決定，暫停使用自己的艙外航天服使用，除非有緊急情況。

矛盾凸顯

然而到了7月4日，在美國(guó)國(guó)慶日當(dāng)天，俄羅斯航天員謝爾蓋·科爾薩科夫、奧列格·阿爾特米耶夫和丹尼斯·馬特維耶夫在國(guó)際空間站上展示了一面旗幟，不是俄羅斯的三色旗，而是烏克蘭東部所謂“盧甘斯克人民共和國(guó)”的國(guó)旗。

美國(guó)宇航局隨后發(fā)表強(qiáng)烈抗議，指出“強(qiáng)烈譴責(zé)俄羅斯出于政治目的使用國(guó)際空間站來支持其對(duì)烏克蘭的戰(zhàn)爭(zhēng)，這與該站在15個(gè)國(guó)際參與國(guó)中為和平目的推進(jìn)科學(xué)和開發(fā)技術(shù)的主要職能根本不符?！睔W空局局長(zhǎng)約瑟夫·阿斯赫巴赫也在7月8日發(fā)表的推文中寫道：“國(guó)際空間站成為一個(gè)平臺(tái)，來展示當(dāng)?shù)匕l(fā)生的政治或人道主義危機(jī)，這是不可接受的。國(guó)際空間站的目的是進(jìn)行研究，為我們進(jìn)行更深入的探索做好準(zhǔn)備。它必須是和平與靈感的象征?！贝撕?，俄羅斯航天員也確實(shí)沒有再干這種魯莽的事情。

7月15日，美國(guó)宇航局與俄羅斯航天局達(dá)成了座位互換協(xié)議，兩國(guó)航天員可以互相乘坐對(duì)方的飛船。

隨著俄烏沖突的持續(xù)，在美國(guó)出現(xiàn)了反對(duì)國(guó)際空間站合作的聲音。8月5日，有一名叫做格里格·澤斯迪辛的評(píng)論家發(fā)表文章，題目是《把普京封在國(guó)際空間站氣閘艙外面》。這個(gè)人在上世紀(jì)90年代參與過美國(guó)的國(guó)家航天委員會(huì)，后來一直充當(dāng)行業(yè)評(píng)論員。他對(duì)兩位俄羅斯航天員的做法極其不滿，指責(zé)說：“整個(gè)西方都在制裁和反對(duì)俄羅斯，連瑞典和芬蘭都要加入北約了，然而事情到了美國(guó)宇航局這里，卻一切照舊”。他說，美國(guó)宇航局把俄羅斯這個(gè)被遺棄的國(guó)家視為寶貴的合作伙伴，破壞了西方的努力。持有同樣觀點(diǎn)的人還有一些，美國(guó)太空前沿基金會(huì)執(zhí)行董事安·卡普斯塔說：“甚至星巴克、麥當(dāng)勞和可口可樂都已停止與俄羅斯政府的業(yè)務(wù)往來，美國(guó)宇航局在與俄羅斯保持公共合作關(guān)系的實(shí)體名單上已經(jīng)是少數(shù)派了，我們不能忽視俄羅斯航天局現(xiàn)在是普京戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器的一部分。美國(guó)宇航局需要開始切斷聯(lián)系的過程。”

▲ 聯(lián)盟飛船對(duì)接在空間站上

▲ 龍飛船正在與國(guó)際空間站對(duì)接

國(guó)際空間站前指令長(zhǎng)和美國(guó)宇航局退休航天員特里·維爾茨也說，“不幸的是，我們?cè)趪?guó)際空間站上與俄羅斯合作的成本，現(xiàn)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于剩下的幾點(diǎn)好處?！?/p>

顯然，這樣的聲浪在美國(guó)航天界，已經(jīng)是不可忽視的。

日本的合作

美國(guó)宇航局有兩個(gè)商業(yè)空間站的計(jì)劃。但是按照它們的進(jìn)度，都趕不上2024年這個(gè)節(jié)點(diǎn)。而美國(guó)宇航局在空間站方面的主要資金，將投向另一個(gè)大型空間設(shè)施，也就是所謂的地月門戶空間站。為了確保幾個(gè)項(xiàng)目的平衡，美國(guó)宇航局把目光投向了外部。2022年11月17日，日本文部省大臣長(zhǎng)岡慶子和美國(guó)宇航局簽署了協(xié)議，決定參加地月門戶空間站的建設(shè)工程，負(fù)責(zé)其中幾個(gè)艙段和一次貨運(yùn)任務(wù)。日本政府還承諾，一直支持國(guó)際空間站到2030年。此前，加拿大和歐空局也已經(jīng)承諾，繼續(xù)支持美國(guó)宇航局的國(guó)際空間站運(yùn)營(yíng)工作。作為回報(bào)，美國(guó)宇航局承諾在未來的地月門戶空間站上，給日本航天員留一張票。至于能不能給日本提供登月機(jī)會(huì)，恐怕要等后續(xù)協(xié)議了。

兩個(gè)插曲

2022年的國(guó)際空間站還發(fā)生了兩個(gè)插曲。一個(gè)是拖延了好幾年的美國(guó)波音公司星際線飛船，總算完成了一次正式的空間站飛行。雖然并沒有載人，而且出了不少紕漏，但是至少?zèng)]給空間站帶來險(xiǎn)情。

▲ 藝術(shù)家筆下的地月門戶空間站

2010年，美國(guó)宇航局與波音公司簽訂了一份價(jià)值超過51億美元的合同，研制星際線載人飛船。這個(gè)型號(hào)不但一拖再拖，而且費(fèi)用超標(biāo)，第一次飛行還以失敗告終。這一次任務(wù)被命名為軌道飛行測(cè)試-2（OFT-2），于2022年5月19日用宇宙神5火箭發(fā)射升空，大約26小時(shí)后與空間站對(duì)接，航天員經(jīng)過一番檢查后，打開艙門進(jìn)入飛船艙進(jìn)行檢查和測(cè)試。5月25日，飛船與空間站脫離，啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)離軌。但是，20個(gè)軌道機(jī)動(dòng)和姿態(tài)控制（OMAC）推力器中，有一部分發(fā)生了故障，僅產(chǎn)生了預(yù)期推力的25%左右。而且在星際線飛船與空間站交會(huì)期間，兩個(gè)較小的姿控發(fā)動(dòng)機(jī)也工作不正常。不過在分離之后，它們還算運(yùn)行良好。在飛往空間站的過程中，飛船的冷卻系統(tǒng)也遇到了一些故障。

2022年5月25日，“星際線”降落在新墨西哥州，下一次任務(wù)就是2023年實(shí)施載人飛行了。

這次飛行中，20臺(tái)OMAC發(fā)動(dòng)機(jī)中有兩臺(tái)在發(fā)射后的軌道機(jī)動(dòng)過程中提前關(guān)閉。其他發(fā)動(dòng)機(jī)的推力彌補(bǔ)了它們的缺位。調(diào)查顯示，可能是燃料管道里有異物，導(dǎo)致OMAC發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)問題。至于小推力姿控發(fā)動(dòng)機(jī)存在的問題，可能的原因是“進(jìn)氣壓力低和一些歧管壓力動(dòng)態(tài)導(dǎo)致傳感器響應(yīng)延遲”。通過對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的定時(shí)和容差設(shè)置進(jìn)行“非常小的改變”，可以解決這個(gè)問題。至于冷卻問題，可能是過濾器設(shè)置得太多了。

當(dāng)然也有好消息，據(jù)說星際線飛船的光電傳感器跟蹤組件（VESTA）在接近空間站的過程中，表現(xiàn)良好。但交會(huì)導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)太多，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)過載，波音公司正在更新飛行軟件。因?yàn)橐鉀Q這些問題，第一次載人飛行要推遲到2023年4月。

2022年國(guó)際空間站的另一個(gè)插曲，是11月的天鵝座貨運(yùn)飛船飛行。這是一匹為空間站服務(wù)的“老馬”了，但是這次飛行卻發(fā)生了尷尬。這艘貨船用美國(guó)第一位女性航天員命名，叫做“莎莉·萊德”號(hào)，編號(hào)NG-18。它的太陽電池并不是長(zhǎng)方形的，而是兩個(gè)圓形。起飛前像折扇一樣收攏起來，入軌后展開。但飛船與火箭分離后，諾斯羅普·格魯曼公司的工程師發(fā)現(xiàn)，只有一個(gè)太陽電池展開，場(chǎng)面很是難堪。不過一片太陽電池也足夠維持飛船的正常運(yùn)行了。

這次飛行任務(wù)攜帶的東西很重要。其中一套是國(guó)際空間站新型太陽能電池的支撐結(jié)構(gòu)，通過艙外活動(dòng)安裝到空間站外部。另外一批貨物是航天員們非常期待的，包括花生醬、橄欖、奶酪、南瓜味卡布奇諾、蘋果、藍(lán)莓、橙子、巧克力和香草冰淇淋。還有一臺(tái)3D生物打印機(jī)，以進(jìn)行人體組織打印研究、植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)演示。

雖然少了一片太陽電池，但是機(jī)械臂還是成功地把它抓住，實(shí)施了對(duì)接。

▲ 波音星際線飛船降落在白沙靶場(chǎng)

▲ 兩位航天員正在操作起重機(jī)

商業(yè)載人航天有所突破

在最近幾年時(shí)間里，我們已經(jīng)好多次聽到“公理航天”這個(gè)名字。美國(guó)宇航局選定了這家企業(yè)來逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)際空間站的商業(yè)化。雖然距離公理航天發(fā)射第一個(gè)艙段還有好幾年，不過在2022年，公理航天邁出了商業(yè)化的第一步，發(fā)射了自己的AX-1任務(wù)。按照美國(guó)宇航局和公理航天的說法，這算是國(guó)際空間站歷史上第一次純粹的商業(yè)飛行。

所謂純商業(yè)飛行，是指這次任務(wù)的所有費(fèi)用，都沒有政府撥款。AX-1任務(wù)由4位航天員執(zhí)行，他們分?jǐn)偭溯d人龍飛船一次飛行的成本，每人5500萬美元。空間站使用費(fèi)是公理公司支付的，但是金額并沒有對(duì)外公開。

飛船在2022年4月8日發(fā)射，第二天與國(guó)際空間站對(duì)接。4個(gè)人在空間站里停留了15天12小時(shí)41分鐘，于2022年4月25日離開。4位航天員當(dāng)中，有兩位美國(guó)人，1位以色列人和1 位加拿大人。除了指令長(zhǎng)阿萊格里亞是退役的美國(guó)宇航局航天員，另外3位都是企業(yè)主，包括美國(guó)俄亥俄州商人拉里·康納、加拿大企業(yè)家馬克·帕蒂和以色列投資人埃坦·斯蒂布。

這4個(gè)人都不是去玩的，所以AX-1任務(wù)不能稱之為太空旅游。4個(gè)人在這不到16天的時(shí)間里，完成了25項(xiàng)不同的試驗(yàn)任務(wù)，也算為空間站商業(yè)化之后的具體使用模式做了探索。

和2021年的所謂“鼓舞四人組”任務(wù)相比，AX-1任務(wù)的4位航天員要舒服多了?！肮奈杷娜私M”號(hào)稱是歷史上第一次純商業(yè)載人飛行，4位航天員乘坐龍飛船進(jìn)入了太空。不過“鼓舞四人組”任務(wù)并不與國(guó)際空間站對(duì)接，4個(gè)人在狹窄的飛船里度過了自己的太空旅程。AX-1航天員進(jìn)入空間站之后，擁有了更加寬闊的空間和生活條件。根據(jù)阿萊格里亞的說法，他的船員們很快就適應(yīng)了空間站里的生活，包括吃飯、喝水、上廁所等等。不過他們還是不太適應(yīng)所謂的“太空大腦”現(xiàn)象，人們做事要比地球上多用33%～50%的時(shí)間。新手們還需要更多時(shí)間來適應(yīng)所謂的“太空腿”，就是失重環(huán)境下如何移動(dòng)。

▲ AX-1任務(wù)的指令長(zhǎng)有飛行經(jīng)驗(yàn)

▲ 美國(guó)國(guó)防部航天發(fā)展局局長(zhǎng)對(duì)商業(yè)航天表示支持

3位富翁得到了短暫的時(shí)間，在空間站的瞭望塔里俯視地球，異常興奮。阿萊格里亞表示，空間站商業(yè)化之后，可以做很多事情，比如娛樂、廣告、代言、脫口秀等等?！叭绻腥讼雭淼竭@里，整天看著窗外，我們也會(huì)樂于接受?！?/p>

這次任務(wù)成功后，公理公司打算大力推進(jìn)下一次任務(wù)AX-2，預(yù)計(jì)在2023年5月實(shí)施。

商業(yè)空間站是個(gè)嚴(yán)肅目標(biāo)？

2021年底美國(guó)宇航局宣布，選擇3個(gè)企業(yè)團(tuán)隊(duì)研制下一代商業(yè)空間站，也就是所謂的近地軌道商業(yè)目的地。這是美國(guó)宇航局對(duì)于低軌道載人航天活動(dòng)兩步走的第一步，選擇公理航天公司把國(guó)際空間站改造成為一個(gè)商業(yè)空間站。第二步是完全由美國(guó)企業(yè)建造一個(gè)新概念新技術(shù)新模式的商業(yè)空間站。

2021年12月，美國(guó)宇航局向藍(lán)色起源、納堆疊和諾斯羅普·格魯曼公司授予合同，開發(fā)商業(yè)空間站。進(jìn)入2022年之后，美國(guó)宇航局為了鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)一步推動(dòng)低軌道商業(yè)目的地的研發(fā)，先后發(fā)表了多條聲明。例如，在2022年2月4日的聲明中，美國(guó)宇航局指出：未來的空間目的地可能會(huì)更小——比如公寓或聯(lián)排別墅——并服務(wù)于更專業(yè)的用途，從而降低商業(yè)公司運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的成本，這是讓更多人和組織能夠使用空間的關(guān)鍵方式。得益于先進(jìn)的技術(shù)和硬件，預(yù)計(jì)它們需要更少的維護(hù)，使日常運(yùn)營(yíng)成本大大降低。

雖然單個(gè)商業(yè)空間站將有更多的專門用途，但未來空間站的總體能力將變得更加多樣化。目前，國(guó)際空間站主要專注于科學(xué)研究和技術(shù)演示，使其更類似于航天員在科學(xué)設(shè)備中生活和工作的實(shí)驗(yàn)室。一些未來的商業(yè)目的地將包含美國(guó)宇航局在近地軌道推進(jìn)任務(wù)所需的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。像私人或公司一樣，飛往低地球軌道的非美國(guó)宇航局太空旅行者可能會(huì)前往商業(yè)空間站，這些空間站可以作為酒店，甚至可以作為電影工作室來拍攝電影。由于商業(yè)目的地將由商業(yè)公司擁有和運(yùn)營(yíng)，美國(guó)宇航局只需支付所需的服務(wù)費(fèi)用，而不是擁有高科技聯(lián)排別墅，擔(dān)心電費(fèi)或房產(chǎn)稅。該機(jī)構(gòu)將成為許多需要時(shí)預(yù)訂住宿的客戶之一。

美國(guó)宇航局在正式聲明中特意強(qiáng)調(diào)，商業(yè)低軌道目的地是一個(gè)嚴(yán)肅的目標(biāo)。也就是說，各個(gè)參與競(jìng)標(biāo)的企業(yè)不用擔(dān)心美國(guó)宇航局會(huì)放自己的鴿子，然而懸念依然是存在的，美國(guó)宇航局最后肯定只需要一個(gè)商業(yè)空間站，那么這3個(gè)方案到底會(huì)選哪一個(gè)呢？這很可能是今后幾年，美國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域最大的懸念之一。