
近期NASA向三家公司拨款4.156亿美元,用于开发商业空间站以取代国际空间站
其中一个团队蓝色起源(BlueOrigin)正在与内华达山脉公司(SierraNevadaCorporation下文简称SNC)的子公司塞拉太空公司(SierraSpace)合作开发“轨道礁”站概念

“轨道礁”空间站
收购SpaceDev带来了追梦者(DreamChaser)的技术,DreamChaser是SNC参加NASA的商业乘员计划的可复用航天器
根据根据NASA的CRS-2合同,追梦者号将提供至少7次往返空间站的货运服务任务

SNC仍然对开发DreamChaser的载人版本兴趣盎然。同时,其正在通过NASA的探索合作伙伴计划NextSpace计划开发名为大型可充气织物环境(LIFE)的可充气模块技术
该公司提议将DreamChaser和LIFE结合到商业空间站的概念中


“追梦者”号由阿特拉斯5型火箭助推入轨,发射方式与航天飞机一样:
之所以将“追梦者”称为迷你航天飞机,主要原因并不是其长得像航天飞机,虽然在外形上有着相似之处,但其真正的区别在于具体的工作方式上,航天飞机由火箭动力推动升空,之后无动力滑翔返回,“追梦者”号也是这样,在搭乘人员上“追梦者”可以搭载7人,比几款私人宇宙飞船要多得多,但是货运能力并不突出


国际空间站自2000年11月以来,一直有少数人与我们其他人分开——国际空间站的宇航员和宇航员
在人类最伟大的工程成就的任何列表中,国际空间站几乎总是名列前茅。它像一个足球场一样长,像一架喷气式飞机一样宽敞。它在21年内完成了超过123,000次轨道运行

可是它真的老了
ISS原定于1994年耗资80亿美元完工,但在2011年耗资超过1000亿美元
不得不承认国际空间站正在缓慢地漏气,大概是由于船员们一直在努力寻找船体上的应力裂纹,而且随着零件的磨损,维护成本也越来越高
NASA始终倾向于将其寿命延长到2030年(没有接班人就退役是不可能的,当然如果俄罗斯在未知的预期中决定脱离ISS而独立建站那就另当别论)
那么一个新的空间站会是什么样子呢?谁将负责?美国宇航局现已向三个航空航天财团拨款4.156亿美元,用于开发新的“商业低地球轨道目的地”,分别是:
多年来,NASA的计划一直是让私营企业接管太空运营的日常工作,NASA是“众多付费客户之一”(从建设服务方身份转变成了客户)
如果它奏效——就像SpaceX那样运送宇航员往返国际空间站的案例一样——美国宇航局表示,它将节省数十亿美元,节省下的钱够NASA自由探索宇宙了
诺斯罗普格鲁曼公司的“自由飞行者”

位于弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普格鲁曼公司提出了一个空间站的概念,其中包含为其他项目开发的元素。请注意停靠在底部中心的SpaceX的龙飞船
“星空实验室”

“星实验室”方案由纳诺拉克斯(Nanoracks)、旅行者太空(VoyagerSpace)和洛马(LockheedMartin)共同提出,是一个持续载人、自由飞行的商业空间站,致力于进行先进研究,促进商业工业活动,其最大的模块是充气的
“轨道礁”第一阶段

BlueOrigin和SierraNevada提议的轨道礁空间站的第一批组件示意图
已经出局的SpaceX的“空间站”?(虽然在这一轮出局了,但是不排除后续又会被捞回来)

如果这些私人公司的PPT都实现了,那在本世纪我们就会看到地球轨道上“飘荡着”数个私营空间站
顺便说一下,还有第四个竞争者:
公理太空公司(AxiomSpace)于2020年签署了一份合同,将在10年中期为国际空间站建造至少一个新模块

Axiom说,届时,它将分离其组件并使用其他部件重新配置它们,以用于新站
“如果国际空间站延期到2030年,这将确保我们在进入近地轨道方面不会出现差距,”美国宇航局商业航天主任菲利普·麦卡利斯特说(这一言论显然是说给种花家听得)
但是,避免这种差距的竞赛可能已经失败了
OIG在审计报告中表示:“根据我们的判断,即使在2025年实现早期设计成熟——这本身就是一个具有挑战性的前景——商业平台也不太可能在2030年之后准备就绪。”它说,如果没有工作站,“新生的低地球轨道商业太空经济可能会崩溃,对商业太空运输能力、太空制造和微重力研究造成连锁影响。”
请记住,OIG说,从航天飞机退役到SpaceX首次载人发射,美国经历了九年的时间。罗纳德·里根总统最初于1994年以80亿美元的价格提议建造一个空间站,但国际空间站直到2011年才以超过1000亿美元的价格完工
更重要的是,新的空间站“可能在发射之前就已经过时了,”风险投资家查德·安德森说,他的公司SpaceCapital已经资助了包括Nanoracks在内的公司
他想知道一直对其计划保持沉默的SpaceX是否可能会推出其巨大的、可重复使用的多用途星际飞船——发射实验室和太空工厂、运送游客、做几乎所有永久性空间站可以做的事情,但代价是其他竞争者无法比拟的。Starship已经被选为NASA的下一个登月器

“他们会成功的,”安德森说道。“单位成本只是燃料成本。5000万美元——这与人们现在去国际空间站为每个座位支付的价格是一样的。”
美国宇航局支持的竞争者过分自信地以为他们可以应对挑战。他们会朝着与SpaceX相反的方向前进
从概念上讲,他们的设计大量借鉴了国际空间站,圆柱形模块和光伏板对接在一起。大多数这些组件已经存在或正在开发中
很多构件明显更大、更粗,因为它们会被折叠起来发射并在轨道上充气。这是在火箭的有效载荷整流罩中容纳更多机舱空间的绝佳方式——但即使是这个想法也已经有几十年的历史了
自2016年以来,一个名为BEAM的膨胀式可充气太空舱已与国际空间站对接

“没有什么能阻止这项技术用于飞行的硬件,”美国宇航局前副局长道格库克说,他积极参与了国际空间站的规划。“我们有历史和经验。”
竞争对手表示,他们可以避免延误并按价格交付。“这比开发国际空间站的成本低一个数量级要好得多,”蓝色起源的布伦特舍伍德说。“大多数需要解决的挑战……已经被国际空间站计划解决了。”
这场“赛跑”的时间有限,还要求价格“公道”
那么谁会胜出呢?高效的方法?还是技术革命?还是“种花家”呢?
参考资料:
1、IEEE
2、NASA
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