SpaceX向太空深處探索的步伐遠(yuǎn)未終止。

SpaceX載人龍飛船的成功發(fā)射，標(biāo)志著該公司成為歷史上首個(gè)成功將人類送上太空的私營公司，該事件也是美國載人航天走出陰霾，獲得新生的一次里程碑。文章來源：騰訊潛望，作者：紀(jì)振宇。

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幾天前因天氣原因推遲后，Space X獵鷹9號火箭30日再度試射并成功將兩名宇航員送入太空。如果接下來一切順利，他們將接駁國際空間站，并開始接下來持續(xù)數(shù)月的太空任務(wù)。

在這一成功發(fā)射的背后，是美國載人航天從過去暗淡的10年中逐漸走出，并試圖重啟的艱難歷程。2003年，美國哥倫比亞號航天飛船失事，造成7名宇航員喪生，該事件令美國載人航天事業(yè)陷入低谷。2011年，美國載人航天項(xiàng)目全面停止，接下來近10年間，美國不得不依賴俄羅斯的火箭，將自己的宇航員送上國際空間站。

但就在面對重大航天事故和外界嚴(yán)厲抨擊指責(zé)的同時(shí)，美國政府開始痛定思痛，醞釀新一輪航天計(jì)劃。在2011年，也就是之前的載人航天項(xiàng)目正式取消的同一年，美國“商業(yè)宇航計(jì)劃”應(yīng)運(yùn)而生，該計(jì)劃的核心是：隸屬于美國聯(lián)邦政府的美國宇航局與私營部門展開合作，探索新的從事載人航天的方案。

在這一全新計(jì)劃下，美國宇航局的角色發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，從一切由自己來變成提供資金的贊助方，通過內(nèi)部競爭機(jī)制，選擇最優(yōu)越的合作伙伴，波音和SpaceX便是在這一過程中脫穎而出的私營公司。

SpaceX載人龍飛船的成功發(fā)射，標(biāo)志著該公司成為歷史上首個(gè)成功將人類送上太空的私營公司，該事件也是美國載人航天走出陰霾，獲得新生的一次里程碑。與此同時(shí)，SpaceX作為過去10年中最為成功、對行業(yè)產(chǎn)生重大顛覆影響的私營太空公司，其向地球以外空間的更深處不斷探索的步伐仍將繼續(xù)。

哥倫比亞號事故與美國政府的痛定思痛

在SpaceX載人航天項(xiàng)目進(jìn)行之前，美國的第四次載人航天項(xiàng)目—太空穿梭計(jì)劃（Space Shuttle Program）起始于1981年，終止于2011年，在這30年間，該項(xiàng)目在太空探索、國際空間站建設(shè)、衛(wèi)星建設(shè)等方面獲得了許多成就，但由于兩次嚴(yán)重事故，導(dǎo)致14名宇航員喪生，使得美國政府重新調(diào)整載人航天項(xiàng)目，并在2011年正式終止。

時(shí)至今日，2003年的那一場哥倫比亞號航天飛船事故依然讓許多人記憶猶新，在那次事故中，由于火箭發(fā)射過程中，部分隔熱泡沫脫落，擊中機(jī)身復(fù)合材料板，造成了一個(gè)直徑15厘米至25厘米的洞，導(dǎo)致高溫氣體在哥倫比亞號再次回歸大氣層時(shí)進(jìn)入機(jī)翼，最終，飛船上的7名宇航員在回歸地球的過程中全部不幸遇難。

這起重大事故發(fā)生后，美國載人航天計(jì)劃立即宣布暫停，原先計(jì)劃中的國際空間站的建設(shè)規(guī)劃也被無限期推遲，此后，美國再無從美國本土發(fā)射的載人火箭，只是通過俄羅斯的載人航天項(xiàng)目，將部分宇航員送入國際空間站從事相關(guān)的空間站建設(shè)和太空探索、科研調(diào)查等工作。2011年，美國第四輪載人航天項(xiàng)目正式宣告終結(jié)，該項(xiàng)目的總預(yù)算高達(dá)1960億美元。

內(nèi)部賽馬機(jī)制

在項(xiàng)目終結(jié)的同時(shí)，美國宇航局的航天項(xiàng)目也飽受批評，其中受到最多詬病的是由于項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、管理、安全等方面的一系列問題，導(dǎo)致項(xiàng)目最終的投入已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出此前的預(yù)算。

按照2011年的有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，美國宇航局航天飛機(jī)每次執(zhí)行飛行任務(wù)的總費(fèi)用高達(dá)4.5億美元，按照到達(dá)近地軌道的成本來計(jì)算，約每運(yùn)載一千克需每1.8萬美元。與此相比，俄羅斯當(dāng)時(shí)依然基于1965年設(shè)計(jì)規(guī)劃的運(yùn)載火箭，每次執(zhí)飛成本僅為1.1億美元，每運(yùn)送1千克至近地軌道僅需5000美元。

事實(shí)上，如果將火箭的設(shè)計(jì)、維護(hù)成本也考慮在內(nèi)，美國宇航局平均每次太空飛行任務(wù)的花費(fèi)更是高達(dá)驚人的15億美元，或每運(yùn)送1千克至近地軌道需6萬美元。

為了應(yīng)對這一尷尬局面，同時(shí)擺脫載人航天對俄羅斯項(xiàng)目的依賴，一項(xiàng)新的計(jì)劃，開始在美國宇航局內(nèi)部醞釀，而這一計(jì)劃的核心，便是與私營部門的合作。

2011年，就在美國第4代載人航天計(jì)劃宣布退出的同一年，一項(xiàng)被稱為“商業(yè)宇航計(jì)劃”（Commercial Crew Program）正式出爐，該計(jì)劃主要目的是向國際空間站輸送航天員執(zhí)行太空任務(wù)。

根據(jù)美國宇航局2010年授權(quán)法案，商業(yè)宇航計(jì)劃下的發(fā)展計(jì)劃在未來3年獲得13億美元的撥款，該計(jì)劃主要是為了挑選宇航局合適的合作伙伴而引入的“內(nèi)部賽馬機(jī)制”。

在該項(xiàng)目中，亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯所創(chuàng)辦的藍(lán)色起源獲得2200萬美元、馬斯克的SpaceX獲得7500萬美元，Sierra Nevada獲得8000萬美元以及波音獲得9230萬美元，分別用于研發(fā)和制造各自的火箭和用于載人的太空艙系統(tǒng)。

該項(xiàng)目在進(jìn)入到第3輪后，盡管藍(lán)色起源在前兩輪均有所勝出，但該公司宣布不再參加第3輪的角逐，而完全依賴于其創(chuàng)始人貝索斯的個(gè)人注資進(jìn)行隨后的研發(fā)制造工作。

最終，SpaceX的龍飛船與波音公司的Starliner脫穎而出，分別獲得26億美元和42億美元的撥款，在這一決定做出后，競爭中落敗的一方，Sierra Nevada公司向美國政府撥款計(jì)劃辦公室提出抗議，稱在挑選過程中存在嚴(yán)重的問題，但最終美國聯(lián)邦法院否決了該公司對此提出的異議。

在獲得政府的巨額撥款后，波音和SpaceX正式成為美國宇航局“商業(yè)宇航計(jì)劃”的合作伙伴，他們將共同承擔(dān)未來將宇航員運(yùn)送至國際空間站的重任。最初計(jì)劃在2017年進(jìn)行首次載人飛行，但由于一系列的設(shè)計(jì)、測試和運(yùn)行方面所遇到的問題，最終發(fā)射時(shí)間被推遲至2020年和2021年進(jìn)行。

21世紀(jì)的火箭設(shè)計(jì)

由于距離上一次美國載人航天飛機(jī)發(fā)射升空已經(jīng)近10年之久，當(dāng)身著SpaceX所設(shè)計(jì)的宇航服亮相的兩名宇航員出現(xiàn)在面前時(shí)，引來了人們的驚呼：原來21世紀(jì)的航空航天是這樣的。

馬斯克在接受采訪時(shí)表示，自己對于SpaceX的宇航服的設(shè)計(jì)親自投入了3-4年的時(shí)間，希望宇航服看起來既好看又有實(shí)用性。

“希望新的宇航服的設(shè)計(jì)，能夠讓孩子們對成為宇航員感興趣。”馬斯克說。

與過去人們印象中笨重臃腫的宇航服所不同，SpaceX所設(shè)計(jì)的新型宇航服，仿佛從未來世界走出，設(shè)計(jì)語言極簡并充滿科技感。

根據(jù)美國宇航局所發(fā)布的聲明顯示，SpaceX的宇航服在腿部部位連接生命支持系統(tǒng)，包括氧氣和電力接口，頭盔是由3D打印技術(shù)所打造。

該宇航服的手套設(shè)計(jì)也特別考慮了能夠用于飛船艙內(nèi)觸摸屏的使用，這套宇航服僅僅用于宇航員在飛船艙內(nèi)升空和回收過程中穿著，進(jìn)行太空行走時(shí)，需要穿著另一套由NASA所設(shè)計(jì)制造的專門用于在太空真空環(huán)境中使用，并能夠抵御輻射的太空服。

此次執(zhí)行太空飛行任務(wù)的兩名宇航員，都是有著豐富航天經(jīng)歷的資深宇航員，對于他們來說，全新的宇航服以及全新的機(jī)艙內(nèi)全觸摸控制系統(tǒng)，也是全新的體驗(yàn)。

據(jù)這兩位宇航員透露，大約在5-6年前，他們前往SpaceX總部評估各種不同的機(jī)艙內(nèi)控制系統(tǒng)，最終選擇了全觸摸屏的方案。

對于這兩位宇航員來說，他們過去熟悉的是傳統(tǒng)的按鈕、旋鈕等操作界面，但觸摸屏對他們來說適應(yīng)起來并不困難。

在此次太空飛行中，兩位宇航員所乘坐的太空艙最終將與國際空間站進(jìn)行接駁，整個(gè)過程完全是自動化進(jìn)行，但宇航員可以根據(jù)情況及時(shí)介入轉(zhuǎn)而進(jìn)行手動操作。

SpaceX的脫穎而出

在此次載人航天行動中，由馬斯克所創(chuàng)辦的SpaceX再度引來世人的廣泛關(guān)注，事實(shí)上，這家公司自2002年成立以來，在太空發(fā)射領(lǐng)域一直在突破過往的認(rèn)知，顛覆行業(yè)格局，并創(chuàng)造了已經(jīng)難以計(jì)數(shù)的成就。

在以“大幅降低太空旅行的成本以實(shí)現(xiàn)火星殖民”作為遠(yuǎn)大目標(biāo)的SpaceX公司，在2008年成功發(fā)射獵鷹1號火箭，成為首個(gè)成功實(shí)現(xiàn)液態(tài)推進(jìn)火箭發(fā)射的私營公司，2010年，成功實(shí)現(xiàn)龍飛船的發(fā)射、入軌和回收，2012年，成為首個(gè)向國際空間站運(yùn)送飛船的私營公司，2015年獵鷹9號火箭實(shí)現(xiàn)首次推進(jìn)垂直降落，2017年，該型號火箭又實(shí)現(xiàn)首次成功回收。

在與NASA進(jìn)行載人航天合作之前，SpaceX實(shí)際上與美國宇航局就已經(jīng)開展了許多成功的合作。美國宇航局使用SpaceX的火箭，已經(jīng)20次將補(bǔ)給品送往國際空間站。2011年，美國宇航局與SpaceX正式簽訂載人航天計(jì)劃合同，由SpaceX負(fù)責(zé)用于載人的龍飛船研發(fā)制造。2019年3月，被稱為龍飛船Demo-1的載人飛船試射成功，為今年5月底正式的載人發(fā)射打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

SpaceX在火箭發(fā)射領(lǐng)域的異軍突起，對該領(lǐng)域帶來了空前的顛覆。在2013年以前，火箭發(fā)射市場還主要由歐洲航天局主導(dǎo)的Arianespace和俄羅斯主導(dǎo)的國際發(fā)射服務(wù)（International Launch Services）所壟斷。

但Space以低價(jià)沖擊了這一市場，當(dāng)時(shí)發(fā)射至近地軌道的價(jià)格約為5650萬美元。雖然這已經(jīng)是當(dāng)時(shí)市場中的低價(jià)格，但SpaceX仍不滿足于此，公開表示，如果其火箭回收技術(shù)和系統(tǒng)得以日益成熟和完善，發(fā)射價(jià)格能夠進(jìn)一步以10倍的倍率下降，最終區(qū)間在500至700萬美元。

到了2014年，SpaceX已經(jīng)在當(dāng)年全球20個(gè)發(fā)射服務(wù)訂單中贏下了9個(gè)，到了2017年，SpaceX已經(jīng)在全球商用發(fā)射合約中占到了45%的市場份額，到2018年7月，份額進(jìn)一步擴(kuò)大至65%。

今年第一季度，SpaceX發(fā)射運(yùn)送至近地軌道的貨物總重量為6.1萬公斤，同時(shí)，中國、歐洲和俄羅斯運(yùn)送總重分別為2.1萬、1.6萬和1.3萬公斤。

除了商用市場外，SpaceX近年來也進(jìn)入軍用發(fā)射領(lǐng)域，在2014年之前，美國的軍用發(fā)射提供方United Launch Alliance壟斷了整個(gè)市場，單次發(fā)射成本高達(dá)驚人的4億美元，與之相比，SpaceX的發(fā)射價(jià)格僅為6200萬美元。

作為一家私營公司，SpaceX通過對外融資維持研發(fā)所需的巨額投入，最近一輪融資發(fā)生在今年2月，融資額2.5億美元，目前SpaceX的估值約為360億美元。

在當(dāng)天的發(fā)射任務(wù)完成后，SpaceX成為歷史上首個(gè)成功將人類送上太空的私營公司，與其更為宏偉的“火星殖民”目標(biāo)相比，與美國宇航局合作完成的向國際空間站輸送宇航員的任務(wù)，僅僅是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)過程中的一個(gè)里程碑事件，不難想象，SpaceX向太空深處探索的步伐遠(yuǎn)未終止。

網(wǎng)站題目：SpaceX成功發(fā)射！十年磨一劍，美國載人航天事業(yè)開啟新篇章
文章來源：http://m.rwnh.cn/article16/cpohdg.html

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