我们何时重返月球和登陆火星?
维珍银河公司的太空船二号(SpaceShipTwo)。图片来源:PATRICK T. FALLON—AFP/GETTY IMAGES
似乎已经沉寂数十年的太空探索活动,在过去几年内飞速增长,达到前所未有的程度。2022年共有186次成功的火箭发射,在曾经主要与政府实体和国家竞争有关的航天业,例如埃隆·马斯克的太空探索技术公司(SpaceX)等私营公司继续突飞猛进。
6月29日,维珍银河(Virgin Galactic)发射了第一个完全商业化的航班,将多人送入亚轨道太空。
这是太空探索领域的最新里程碑。私营公司开始设计可以重复使用的火箭、鞋盒甚至一副扑克牌大小的卫星以及下一代太空服和变轨飞行器等。而美国国家航空航天局(NASA)的科学家和研究人员则有精力思考更崇高的目标。与此同时,政府支持的太空项目作为一些项目的主要用户,使公司有能力进行创新、发展技术、实现规模经济,并把利润投入到其他项目,包括新型的太空旅游领域。
这个过程并非总是一帆风顺。亿万富翁理查德·布兰森的维珍轨道公司(Virgin Orbit)(从维珍银河拆分后成立的公司)因为一次发射失败而陷入财务困境,今年早些时候申请破产。但公私合作的机会不仅具有吸引力,也令业内的老牌公司感到兴奋。太空探索领域最终的结果如何,我们将迎来怎样的未来?
为了解各方面的观点,《财富》杂志联系了五位美国专家,其中有三位美国国家航空航天局宇航员和大力投资航天技术、太空旅行和卫星图像的两家公司的高管。以下是对话内容,因篇幅和清晰度对对话内容进行了编辑。
《财富》:我们为什么依旧需要探索太空?
艾伦·奥乔亚,四次航天飞机任务的机组成员,约翰逊航天中心(Johnson Space Center)第11位主任,第一位进入太空的拉美裔女性:理由有很多,但其中之一是为了科学探索。我们或许已经进入太空五六十年之久,但我们对太空环境知之甚少,并不了解能够从太空中学到些什么。
迈克·摩西,美国国家航空航天局任务管理团队前任主席、维珍银河现任总裁:我认为,太空探索只是——它是人类的第二天性,对吗?这是来自《星际迷航5:终极先锋》(Stark Trek: The final frontier)的一句经典台词。当然还有一个原因是科技发展及其可能给地球上的生命带来的好处。我始终相信无畏、宏大的目标。
艾伦·奥乔亚:从某些方面来说,最重要的理由是激励。我认为,如果某件事情很难或者根本不可能做到,而你组建了一个团队并且最终取得成功,这就可以引起人们的共鸣。美国国家航空航天局在历史上不断给人们带来激励。
斯坦·洛夫,“亚特兰蒂斯号”航天飞机(Space Shuttle Atlantis)的机组成员、宇航员办公室(Astronaut Office)快速原型设计实验室(Rapid Prototyping Laboratory)的副主管、“猎户座”(Orion)飞船的驾驶舱显示和控制系统设计者:有一位美国国家航空航天局的主管曾经谈到探索太空的理由:增强国家团结,促进国际团结,发展工程和科技,鼓舞人类的探索精神。还有一个实际的理由,那就是这是一件很酷的事情。
2023年3月,太空探索技术公司的猎鹰9号(Falcon 9)的机组成员。图片来源:PAUL HENNESSY—ANADOLU AGENCY/GETTY IMAGES
《财富》:私营行业的发展带来了哪些变化?
迈克·萨菲扬,Planet(生成日常地球卫星图像)发射业务副总裁:通常情况下,航天业会自行生产零部件,该行业有一个截然不同的供应链,其规模经济类型也与众不同。现在,航天业已经开始整合商用电子领域的技术发展。这些商用电子产品更强大、体积更小、成本更低,因为它们的发展受到了智能手机和笔记本电脑等消费品市场的驱动。
苏妮·威廉姆斯,曾经在太空停留300多天,在轨道上跑完了波士顿马拉松(Boston Marathon),将作为美国国家航空航天局“星际航线”乘组的成员,参加其到国际空间站(International Space Station)的首航:我认为,人们开始意识到,这是太空运输的有趣方式,可能比使用税收更便宜。而且(私营公司)不会有“我们一直这样做”的心态。他们能够尽情发挥自己的创意。
迈克·萨菲扬:美国国家航空航天局不需要自己建造火箭,而是可以与波音(Boeing)或太空探索技术公司等公司合作,以商业服务的方式使用这些公司成本更低的火箭,并帮助支持商业航天的发展。政府部门建造的卫星有校车大小。现在,我们能够用鞋盒大小的卫星完成许多任务,这具有重要的意义。
《财富》:这些私营行业的技术和规模经济如何发挥作用?
迈克·萨菲扬:我们(Planet)目前在太空中约有200颗卫星,它们相互配合为我们创建的数据集,其规模是人类历史上前所未见的。我们可以每天扫描整个地球,利用太空技术观测地球表面,我们能够生成亚马逊雨林(Amazon Rainforest)的图片,帮助避免森林砍伐,或跟踪减缓气候变化的工作。太空技术还有其他增长领域,尤其是在通信方面。
艾伦·奥乔亚:我们有两家公司(波音和太空探索技术公司)往返于国际空间站运送货物,而且太空探索技术公司还可以将人员运送到空间站。美国国家航空航天局选择这两家公司的时候,还没有公司具备这些能力。非常了不起。
《财富》:但大多数私营公司最终必须能够盈利,才可以维持运营,对吗?
苏妮·威廉姆斯:美国政府通过提供合同,为一些公司提供了帮助,这非常重要。得到合同的公司并非一两家,而是10家或者12家。许多公司横空出世,它们开始从事不同业务,不仅建造火箭,还设计宇航服和着陆器等装备。
摩西:现在你开始发展太空旅游业,当然从维珍银河(提供付费地球低轨道飞行)开始……这项业务的理念是像航天公司一样,打造一家太空公司,定期安排日常太空飞行。
《财富》:接下来要实现的目标是什么?
苏妮·威廉姆斯:我们的长远策略是“月球到火星”(Moon to Mars)计划。我们希望能够持续性地返回月球,这意味着我们需要把着陆器送上月球。我们可能需要有一座空间站,可以用来开展科学实验,在月球上开展一些建造工作……这将为我们解决如何将人类送上火星奠定实践基础。
《财富》:我们能否真正将人类送到火星?
艾伦·奥乔亚:前往火星没有任何根本性的障碍,我们已经具备了这方面的技术能力。美国国家航空航天局正在研究的是如何将人类送到太空。根据发射的时间,前往火星可能需要六或八个月时间,返回地球也需要相同时间,在火星停留的时间是一年,这意味着任务总时长达到两年半。一个重要的问题是,在此期间如何保证人们的人身安全和健康?美国国家航空航天局通过国际空间站开展了有关人类健康和表现方面的许多研究,(但)这并不能够解决所有问题。
迈克·萨菲扬:我认为太空探索技术公司的星舰(太空船与火箭的合体,最多可以运载100人)确实能够实现火星登陆。这一直是埃隆最开始创建太空探索技术公司时的目标。我认为,随着星舰的发展,完成人类评级,并且支持栖息地和人类登陆的更多基础设施完成建造,在我们有生之年一定会见证人类踏足火星。美国国家航空航天局在这方面发挥了至关重要的支持作用。
苏妮·威廉姆斯:美国国家航空航天局的目标和(私营)商业化的部分目标是“嘿,让我们花钱进行火星探索”……当我们想到火星着陆器和太空船的时候,会觉得这有些疯狂。但当我第一次来到美国国家航空航天局大楼的时候,国际空间站在我看来也是一个疯狂的想法。
《财富》:这一切可能在多久之后发生?
斯坦·洛夫:登陆火星的困难程度,远超过任何规划者的理解。我坚信我们可以登陆火星;只是我并不认为会像人们设想的那样很快实现这个目标。这将是一段极其艰难的旅程。我认为,人们需要面临任何人都难以想象的挑战。美国国家航空航天局设想的人类登陆火星的时间是在2030年代,我们会下意识地认为是2039年,而且这个时间还会推迟。
《财富》:考虑到生产航天材料和进行发射等任务的支出,以及盈利的难度,私营行业能否真正长期坚持下去?
迈克·摩西:我在美国国家航空航天局任职时,我们开始提供空间站的商业货运合同。这是一种革命,“让我们想方设法鼓励商业公司利用他们的创新,不只是根据美国国家航空航天局的需求进行建造,而是告诉美国国家航空航天局它的需求是什么。”对我而言,这是一个转折点。
斯坦·洛夫:星舰、Planet等公司正在努力从地球低轨道太空实现盈利,之后它们可以发挥行业和资本主义的强大能力,未来的探索将永无止境。这些公司开始盈利后,将会飞速发展,令其他人望尘莫及。
艾伦·奥乔亚:太空探索技术公司以及联合发射联盟(United Launch Alliance)等其他公司带来的新发射能力,已经开始鼓励其他人参与发展太空经济。我们看到这个行业正处于繁荣的阶段。我认为,我们已经达到了临界质量。
苏妮·威廉姆斯:“让我们在月球上修建一座空间站,用于研究如何前往火星。”为人们树立这种崇高的目标,他们将有惊人的表现。他们会直面并克服挑战。我们将有技术的支持,有公众的支持,还有人类创造力的支持。这是一件很酷的事情。(财富中文网)
译者:刘进龙
审校:汪皓
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