把机票卖向外太空

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  SpaceX公司的火箭发射活动尽管只是完成NASA合同的一个示范性飞行,但却迈出了航天商业化进程的一大步。
  
  虽然出生在南非的艾伦·马斯克(Eion Musk)才刚刚满40岁,但已经有着令人羡慕不已的人生,他是PayPal的创始人,也是美国两家业内知名公司Tesla Motors和SolarCity的董事长。可这位资产过亿美元的男人的野心不止于此,除了地球上的生意之外,他还要把“触角”伸到地球之外的太空。
  2010年12月8日美国东部时间上午10点43分,一支47米高的白色猎鹰-9型火箭从卡纳维拉尔角空军基地的40号发射台升空,9分35秒后,火箭搭载的Dragon号太空舱与火箭分离并自行推进进入环形轨道。在轨道中以每小时27358公里的速度绕地球近两周之后,太空舱脱离轨道返回地球,落人墨西哥以西的太平洋。
  上面新闻中的猎鹰-9型火箭和Dragon号太空舱的“主人”就是艾伦·马斯克,他早在2002年就自行出资创立了空间探索技术公司(SDace ExDloralion Technologies,以下简称为SpaceX公司),自任CTO兼CEO,到2006年时他已投入了1亿美元。
  SpaceX公司的总部位于加州洛杉矶国际机场附近的Hawthorne,是一家研发火箭和空间飞行器的公司,承担的任务是为国际空间站运送供给和货物。如今公司的雇员已经超过了900人,相继开发出“猎鹰-1型”、“猎鹰-9型”和“猎鹰-9重型”等型号的火箭。而此次的发射是美国第一次由商业公司完成的发射活动,也是NASA(美国国家航空航天局)在商业航天领域的一次重要尝试。
  
  三个月制造一艘火箭
  
  在艾伦·马斯克10岁那年,父亲为他买了第一台计算机,天资过人的他在12岁那年便卖出了自己编写的第一个商业软件——一个名叫Blaster的太空游戏。而SpaceX公司要做的事可不是编写一个太空游戏那么简单。
  太空舱的发射、进入轨道和回收,在SpaceX公司之前只有美俄中日印五个国家和欧洲空间局能做到。这次发射是NASA商业轨道交通服务项目(commercial OrbitalTransportation Services,以下简称为COTS)的第一次发射活动。COTS是NASA的商业船员货物计划(commercialCrew&Cargo Program,C3P)的第一步。
  自2006年起,NASA开始通过C3P计划对私人企业提供技术和资金扶持,来促使后者研制安全可靠而且经济的太空旅行方式,并最终取代代价高昂的、由政府机构主导的发射行为,达到为国际空间站运送货物甚至人员的目的。NASA预计用三步来完成COTS项目,首先完成太空舱的发射,进入轨道并回收,然后进行更长时间的飞行并接近国际空间站,最后与国际空间站对接,并实现货物甚至人员的运送。
  2006年8月18日,SDaceX公司赢得了NASA COTS计划中的一项合同,该合同约定SpaceX公司将演示如何向国际空间站运送货物甚至人员。合同签订后,SpaceX公司便开始着手研制Dragon号太空舱。
  Dragon号太空舱被设计成锥形,共分为头锥、太空舱和货仓三部分。其中一次性使用的头锥对航天器起保护作用;太空舱中配备载人所需的生命维持系统,可载员5~7人,动力装置、减速伞和隔热罩也配置在这里;一次性使用的货仓可装载货物、小型卫星,并可加装太阳能电池板和散热片。太空舱和货仓可分别承重至少3吨。在2011年NASA结束其航天飞机计划后,这一太空舱将承担起向国际空间站运送物资和人员的任务。这次发射是Dragon号第一次进入太空。
  搭载Dragon号所使用的猎鹰-9型火箭也由SpaceX公司研制,研究工作始于2008年。每台火箭在第一级配有九台Merlin引擎,初始推力达3400KN,各项参数可与Delta-IV和ANas-V型火箭媲美。猎鹰-9型火箭于2010年6月4日进行了第一次成功的试飞,12月搭载Dragon号太空舱是其第二次飞行任务。艾伦·马斯克表示,目前,Spac-eX公司大约每三个月便能制造出一艘猎鹰一9型火箭和Dragon号太空舱,而到了2012年,猎鹰-9型火箭的制造速度将会翻倍达六周一艘。
  对于此次猎鹰一9型火箭的成功发射,NASA主管查尔斯·博尔登(charlesBoiden)认为:“这次火箭发射看上去很寻常,然而SpaceX公司功不可没。”他高度评价称这次发射活动第一次将发射活动纳入了商业化。新一代的商业发射体系将为国际空间站提供至关重要的物资支撑,并且也许有一天能够进行载人飞行。
  这次成功的示范性飞行是达成奥巴马总统和国会预定目标的一个重要里程碑,表明政府和实业界能够平衡专家和资源,并培育出一个全新的充满活力的太空经济。博尔登表示:“这些开拓者之于太空飞行的意义正如林德伯格之于民航业的意义。”查尔斯林德伯格(Charles A Lindberah)是全世界第一个独自一人完成横越大西洋不着陆飞行的人。不可否认,SpaceX公司也会被记人人类的航空历史。
  
  价格优势图发展
  
  Dragon号完成任务成功着陆后,SpaceX公司打开了其搭载的一个标写着“Top Secret”(高度机密)的盒子,里面原来是一大块奶酪。公司声称这是向美国知名的喜剧演员蒙提·派森(Monty Python)致敬,然而这又何尝不是公司对抢占新兴的、充满巨大商机的商业航天市场的兴奋与期待。
  发射成功的消息传来后,公司高层和技术人员迅速回到位于Hawthorne的厂房忙着筹备下一次的COTS飞行任务。spaceX公司至今已取得多项重要商业发射合同。除了COTS项目之外,SpaceX公司还在2008年12月取得了总值16亿美元的商业供应服务(Commercial Resupply Services)合同。根据合同,在航天飞机退役后,SpaceX公司将为国际空间站运送供给和货物至少12次,如能额外完成任务,则可最多获得31亿美元。2010年6月,公司又赢得了历史上最大的一笔商业发射合同,价值4.92亿美元的铱星发射订单。
  乘着Dragon号首飞成功的东风,SpaceX公司也提出了一系列雄心勃勃的商业发射计划。公司预计在2011年夏天前后,启动地面与国际空间站间的往返货物运输,然后以3~4个月为间隔进行规律的交通,并有信心在3年内,为从NASA获得载人上国际空间站的订单做好准备。
  但是,要达成这一目标也还需要美国国会的推动。长久以来美国民众对航天航空项目的巨额开销怨声载道。以航天飞机为例,由于各次发射任务的细节不同,航天飞机各次发射的花费也不同。但到2006年8月为止,NASA总共进行了115次航天飞机发射,共花费1500亿美元,平均每次发射花 费约13亿美元。航天飞机单位质量花费十年来居高不下,为每磅1万美元,而欧洲阿丽亚娜5型火箭仅需花费每磅3500—4500美元。2005年美国在航天飞机项目上的花费为50亿美元,约占NASA年度预算的30%,2006年为43亿美元。
  为什么航天飞机如此昂贵?因为航天飞机在设计时便是大而全。航天飞机最初被用作轨道实验站,其中配备了可供乘员进行实验的设备,在国际空间站建立之前,航天员们便可以在航天飞机中进行各种试验。
  另外,航天飞机是为多用途而设计的,可在载人装货的同时开展微重力实验或进行修复和维护操作。这种多功能性使其造价昂贵,而其他的发射用航天器都是为了单一目的而设计,从而可以显著降低成本。换用低成本的发射方式,NASA可省下一大笔钱投入其他科学研究中去。
  NASA选择扶植国内私人企业接手发射任务,也是为了使自己可以有更多的选择。在航天飞机退役后,俄罗斯的联盟号(soyuz)载人飞船将成为向国际空间站运送宇航员的唯一途径,而俄方对美国人开出的价码是每名宇航员5600万美元。对此,Space)(公司董事长格温妮·舒特威尔(GwynneShotwell)女士2010年3月在一次参议院听证会上向议员们表示,公司将开出比俄方更低的价格。而Dragon号成功试飞后,艾伦·马斯克更是表示,如果NASA能够保证每年用Dragon号进行四次飞行,那么每座的定价将不会超过2000万美元。
  这样,NASA每年只需花费5.6亿美元,便可以使28名宇航员上站,这与目前航天飞机的载客量相当,并且也是维持站上所有实验室正常运转的最低限度。
  这听起来是一个双赢的买卖,但是,也有分析家表示了对商业航天市场泡沫的担忧。位于休斯顿的航天公司MEI科技公司的商务部主任吉姆·贝克(Jim Baker)称,“工程第一、客户第二”的思维习惯是航天工业的痼疾,“航天工业已经不止一次地把方案推向一个还不存在的市场”。
  目前提供发射服务的公司的主要客户还是NASA这样的政府机构,然而,一些无法自行发射航天器而又有发射需求的国家和政府都可能成为潜在的客户。此外,私人用户和宇宙旅行也将为航天公司的利润做出贡献。在市场成熟起来之前,NASA会尽力扶持那些优秀的新生企业,希望商业化的航天公司能够借鉴中国的一句古训:“终日乾乾,夕惕若厉,无咎。”也即在某领域深入钻研的同时,不要忘了对风险的警惕,从而为迎接繁荣时代做好准备。
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