再見，國際空間站？

2001年3月23日，俄羅斯和平號空間站在運行15年之後受控墜落，殘骸落於南太平洋；

2011年3月4日，美國地球觀測衞星Glory發射升空後，發生運載火箭故障，墜入南太平洋；

2018年4月2日，我國天宮一號太空實驗室落入南太平洋；

2021年12月27日，俄羅斯Angara-A5重型火箭發射測試失敗，火箭殘骸落入南太平洋海域；

……

如果觀察得更仔細一點，我們會發現這些飛行器的具體落海點異乎尋常得統一，都在南太平洋中央南緯48°52.6′西經123°23.6′，這裏距離任意陸地都有約2685公里。如此特殊的地點自然有專屬名字——“海洋難抵極”，也被稱為“尼莫點”（在拉丁語中意着“沒有人”）。

尼莫點是公認的“航天器墓園”。自1971年算起，這裏已經接納接近300個太空殘骸。根據美國國家航空航天局（NASA）2021年12月31日公告，國際空間站（ISS）將於2031年正式退役，之後殘骸也將被拋向這裏。

叱吒風雲的ISS正在老去。

2000年11月2日，NASA宇航員比爾•謝潑德以及兩名俄羅斯宇航員謝爾蓋•克里卡列夫、尤里•吉德津科，乘坐“聯盟TM-31”飛船抵達ISS，成為它的第一批宇航員。在這裏，他們每隔45分鐘就能觀賞一次太陽的升起或降落。

此後的20多年，來自19個國家的200多位宇航員先後欣賞過這種另類風景，並藉助這片從太空中竊取的穩定微重力環境，進行了約3000項科學研究，內容涉及生物、物理、生物醫學、材料、地球和空間科學等眾多領域：部署的氣候傳感器驗證了氣候模型，提供了地球氣候環境變化相關的巨量信息；空間科學儀器加深了人類對中子星和暗物質等現象的認識；ISS上的工作人員則自願作為測試對象，記錄了人類在微重力環境下生活和工作的適應情況……

當然，ISS的另一個特殊意義還在於，這是美國和俄羅斯在太空領域達成的深度合作。它由美國、俄羅斯兩國航天局主導，歐洲、日本、加拿大、巴西的太空機構聯合推進，研發團隊包括全球25個太空機構和組織。

這是目前太空中最大的人造物體，曾同時最多承載過10名以上的人類。然而隨着時間累積，ISS開始變得漏洞頻出，大到冷卻系統、氧氣系統故障，小到實驗體丟失、窗户破碎、廁所“罷工”，都曾發生在這片距離地球表面400公里之上的密閉航天器上。

事實上，ISS最初的設計壽命只有短短15載。2015年，美國和俄羅斯的航天部門簽署協議，同意ISS的使用壽命由2020年延長至2024年。2020年7月，NASA授予波音公司價值9.16億美元的合同，用於支持ISS延壽工作至2024年9月。在該合同框架下，波音公司為站上活動提供工程技術支持服務、資源和人員，並負責管理站上系統。

如今，眼看“退休”之日臨近，NASA又於2021年12月31日發表聲明，宣佈美國政府將支持國際空間站的運行再延長6年，將退役時間延遲至2031年，與此同時，希望與包括俄羅斯，加拿大，日本和歐洲在內的國際夥伴繼續合作，直到本十年結束。

2月1日，NASA發佈《國際空間站過渡報告》（International Space Station Transition Report），這被視為ISS的具體退役規劃。不過，與6年前的眾望所歸相比，ISS此次的退役延期卻多了不少質疑的聲音。

根據《國際空間站過渡報告》，國際空間站的技術壽命受到主要結構的限制，即模塊、散熱器和桁架等部分，其他系統，如電力、環境控制和生命支持以及通信，在軌道上都是可修復或可更換的。而根據負責ISS俄羅斯部分的工程師弗拉基米爾·索洛維耶夫的公開採訪，ISS上俄羅斯部分搭載的基礎設施系統中至少80%已經過了使用期限，其中，貨運艙“Zalya”（國際空間站上最古老的模塊之一）表面已經出現了多個小裂縫，“隨着時間的推移，裂痕有可能擴大”。

俄羅斯副總理尤里•鮑裏索夫也公開表示過ISS老化嚴重，又因為空間站運營合約將於2024年到期，俄羅斯可能於2025年後退出該項目。不過，俄羅斯航天國家集團（Roscosmos）總經理羅戈津也表示，儘管ISS個別艙段超期服役較為嚴重，但結束該項目還為時尚早，與其他合作伙伴商討後才能最終確定2024年後具體規劃。不過，他口中的“其他合作伙伴”對於2024年後ISS何去何從，直到進入2022年都沒有達成統一意見。

除了墜毀或出資維持ISS在近地軌道的運行外，也有人提出可以用推進設備把ISS推到地月空間再利用。從動力角度，這未必做不到，不過考慮到ISS的防輻射系統是根據距地400公里的軌道研製的，一旦失去近地軌道之上的上千公里稀薄大氣對於宇宙射線的遮擋能力，艙內輻射強度之高將無法保證航天員生存。考慮到重塑防輻射系統所需投入，這個方案的可行性幾近於零。

基於以上種種理由，有人認為，ISS延期至2031年退役，極有可能是一個針對中國天宮空間站的較勁行為。天宮空間站預計於2022年左右建成，設計壽命到2032年，一旦ISS墜毀，它將是太空唯一的人類空間站，而1年以內的時間空白，至少會讓ISS目前的合作方在轉身時猶豫一陣兒。

造出航天器之前，人們曾率先在一篇1911年發表的論文中體驗過搭乘宇宙飛船登天的感覺。論文中，載人宇宙飛船從發射到進入軌道的全過程被依次詳盡呈現，人們因此看到了超重和失重對人的神奇影響、失重狀態下物體的奇異表現，以及地球景觀、天空景色在不同高度視角下的迷人之處。

論文作者，即康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基，後來成為現代宇宙航行學的奠基人。他最先論證了利用火箭進行星際交通、製造人造地球衞星和近地軌道站的可能性。

“地球是人類的搖籃，但人不可能永遠生活在搖籃裏。”百年來，這位航天之父的名言持續激勵着航天領域的研究者前行。

60多年後，前蘇聯發射了世界上第一個空間站——“禮炮1號”，太空探索從此邁入新的征程。至1982年4月11日，前蘇聯共發射了7座禮炮號空間站，在此基礎上，構建了一個可以進行宇宙物理、地球大氣現象、醫學—生物學、地球資源調查等各種科學研究和工藝試驗的巨大航天實驗室。

禮炮號空間站的成功給蘇聯帶來了巨大的政治聲望，與此同時，也將美蘇太空爭霸推向白熱化。

阿波羅計劃之父馮·布勞恩在1956年提出了輪狀空間站的構想，認為這樣這種構型可以人為製造重力。禮炮1號發射成功2年後，美國啓用阿波羅計劃的剩餘物資，研製出了軍用背景的“天空實驗室”（Sky Lab）。但因為燃料對接失誤，Sky Lab提前於1979年7月11日墜入大氣層，相比禮炮號空間站取得的成功，顯然遜色多了。

1984年1月25日，時任美國總統的里根指示NASA開發一個“永久載人空間站，並在十年內建成”。為此，NASA決心建立一個由3個獨立軌道平台組成的空間站，用於進行微重力研究、地球及天體觀測。這就是自由號空間站。為了控制成本，自由號空間站的設計此後進行了數次重大修改。

前蘇聯從1986年開始建設和平號空間站。這是人類第一個真正的模塊化空間站，隨着艙段的增加，研究和居住能力將隨之不斷提高。不過它的命運也很大程度沒有取決於技術本身的演進。幾年後前蘇聯解體，之後無論是美國還是俄羅斯，都開始大幅削弱航天預算。

為了維持航天領域的發展，又因為政治經濟等因素的推動，太空領域有了從競賽向合作轉變的傾向。

1993年，美國進行了一場是否應讓俄羅斯加入空間站的大討論。期間，移居美國的前蘇聯科學院太空研究所前所長薩格迪夫寫道：“後冷戰時代，太空政策即是外交政策。”他列舉了美國應讓俄羅斯加入空間站的緣由，包括幫助俄羅斯維護其在國民心中“太空強國”形象有利於拉攏俄羅斯領導人、促使俄羅斯科學家不再侷限於國界內工作、為俄羅斯減少使用核武器提供動力等。這大部分也是美國政府促進航空合作的原因。

這場討論逐漸深化，在此背景下，ISS計劃正式誕生。

1998年1月29日，來自美國、俄羅斯、日本、加拿大和歐空局參與國的代表簽署了一份關於空間站合作的最新政府間協議。按照協議，美俄合作將分階段進行：第一步是美國航天飛機登陸俄羅斯當時運行的“和平號”空間站，接着是美國和俄羅斯聯合建設空間站，最後便是美國的盟友也參與建造國際空間站。

協議簽署10個月後，俄羅斯發射了國際空間站在軌段的第一個模塊“曙光”艙。3周後，美國的第一個艙段“團結”艙通過奮進號航天飛機抵達，ISS建造就此開始，此後，又歷時12年，整個ISS才組裝建造完畢。

ISS的主體結構由蘇聯的“和平2號”、美國的自由號空間站融合而來，分別衍化為由俄羅斯運營的俄羅斯軌道段（ROS）、由美國及其他國家運營的美國軌道段（USOS）。它每日環繞地球15.5圈，由17艙、10桁架、3外部裝載平台以及3維修系統組成，裏面配備了兩個浴室、健身設施和一處360度的窗，是低地球軌道上運行的最大衞星。有宇航員做過類比，ISS的生活空間，相當於波音747巨型飛機的機艙。

在美國、俄羅斯的共同利益下，ISS得以建造，其建成後的命運也同樣受兩國關係的影響。在接下來不到十年的時間裏，如何對待或處理ISS，兩個國家也多有分歧。

事實上，俄羅斯一直都對ISS的狀況頗有微詞。羅戈津過去曾多次批評美國“過度以自我為中心”。2020年NASA授予波音公司鉅款合同後不久，他曾公開表示：“美國偏離了過去在ISS上達成的相互支持原則。他們認為這是北約，而不是國際項目——有美國在，其他人都必須提供幫助，併為此買單。”

俄羅斯希望可以專注於建設自己的項目，因此有意在ISS退役前，進一步擴展俄羅斯艙段部分的在軌能力，利用質子號和聯盟號運載火箭發射科學號多功能實驗艙、停泊號節點艙和科學動力艙，同時考慮待ISS退役後，以部分在軌艙段為基礎建立本國獨立的空間站ROSS。

2021年9月2日，羅戈津公開表示ROSS的部署計劃將在五六年內啓動，2025年啓動獨立建設空間站的計劃，發射第一個核心艙，預計於2030年前後投入運行。當然，俄羅斯也有雙手準備。同年6月15日舉辦的全球航天探索大會上，羅戈津就表示，俄羅斯未來也可能向中國的空間站派遣宇航員，中俄雙方正就此事商討。

根據1月13日塔斯社報道，俄羅斯國家航天局和NASA正在就將ISS的運營延長至2030年展開談判。羅戈津表示，就Zarya模塊的工程支持，目前雙方已達成協議，2024年後由俄羅斯繼續執行。

至於美國，多年來都在推動ISS轉向商業化，希望完全交由私人商業公司運行。1月31日，NASA總部ISS主任羅賓·加滕斯説：“我們希望在2030年之前最大化空間站的回報，同時計劃向隨後的商業太空目的地過渡。”

根據NASA公佈的資料，除了部件老化的問題，ISS面臨的另一個問題是資金。在延長空間站使用期限的前提下，每年需要凍結數十億美元才能維持空間站的正常運行。這無疑是一筆龐大的支出。而一旦完成商業化，NASA將成為這些商業空間站的眾多用户之一，至少可以分散掉維持空間站的花費。

為了推動ISS的商業化，NASA已經準備了相當長時間。早在上世紀90年代末，它便制定了ISS的商業發展規劃，甚至出台了價目表，但一直沒有太多實質性進展。2019年6月，NASA再次推出了一項推進ISS商業化的規劃，包括政策上的調整、為商業艙段留出一個對接口，還發布了其對低地軌道服務長期需求的最低預測，以鼓勵私人公司的投身其中。

去年4月29日，NASA稱相關公司對送私人訪客到ISS興致濃郁，需求之高甚至超出了ISS的接待能力。以此為藉口，NASA調整了對未來前往ISS的私人航天員任務的收費策略，並稱新價格反映了為這些任務提供支持的實際開銷，“反映了對超出空間站基線能力的資源之價值的全額補償”。這大概類似於取消了官方補貼。

按照2019年6月的最初價格政策，ISS對生保和廁所使用的收費標準是每人每天11250美元，對使用食品和空氣等其他機組補給物資的收費標準是每人每天22500美元。另有一些數額較小的收費項目，涉及儲物、用電和數據使用等。

而按照新的價格政策，除了每人每天8.8萬～16.4萬美元的費用外，私人航天員的每次任務還要繳納520萬美元的站上機組工時費，以及480萬美元的任務集成與基礎服務費。

不過，涉及到具體價格還可以進一步商談：“鑑於私人航天員任務的複雜性和任務方案各不相同，這些任務的應補償價值可能會有所不同”。

至於ISS的商業運營權，NASA曾一度選定了Axiom Space和Bigelow Aerospace兩家公司。Bigelow計劃利用國際空間站資源開展空間旅遊項目，而Axiom Space公司則試圖利用國際空間站的無重力、超潔淨環境生產特種材料。

疫情之前，Bigelow的進度遙遙領先，其2016年發射的BEAM模塊已經連接在國際空間站上實際使用，但是疫情讓Bigelow深受打擊，這個航天公司在2020上半年宣告破產，該模塊的所有權也被轉移到NASA。

Axiom的項目則在穩步推進。它與NASA簽署了一項單獨協議，雙方協定從2024年底開始，Axiom向ISS發射多個模塊。這些模塊最終將與ISS分離，在軌道上形成一個私人操作的"自由飛行器"。2月2日，Axiom得到了首次飛往ISS的批准，3月30日可以向太空出發。此次飛行任務將承載3名付費客户，據報道，每人均支付了5500萬美元。

2021年12月，NASA又向三家公司（Blue Origin，Nanoracks和Northrop Grumman）共撥款4.15億美元，以鼓勵他們在地球軌道上建造私人空間站的努力。

根據《國際空間站過渡報告》，NASA與Blue Origin，Nanoracks，Northrop Grumman和Axiom的協議是過渡計劃20世紀30年代刺激低地球軌道目的地商業化（CLD）兩階段中的第一階段。"第一階段預計將持續到2025年，”報告指出。"至於ISS向CLD過渡的第二階段，NASA打算為NASA機組人員以及其他潛在進入者提供證明，以便於他們此後使用CLD，之後再從目的地提供商處購買服務，讓機組人員在需要時使用。”這基本復刻了NASA目前對往返ISS的私人宇航員運輸服務實施的方案。

而CLD計劃能夠提出，一大原因是SpaceX的成功。SpaceX擁有目前唯一能將宇航員從ISS來回運送的商業航天器，這讓NASA擺脱了2011年終止航天飛機項目後，只能依賴俄羅斯將宇航員送往ISS的窘境。至今，NASA和SpaceX的合作已持續數年。2014年，NASA曾授權兩個價值數十億美元的合同，其中一個給了老牌航空公司波音，另一個就給了SpaceX。自2020年5月以來，通過Falcon9火箭和CrewDragon太空艙，SpaceX已經完成了多個載人往返軌道任務。至於波音公司的載人飛船CST-100Starliner，則仍需在搭載宇航員之前，進行無人試飛。

那麼，從國際空間站到商業前哨站的轉變到底將為NASA節省多少資金呢？

根據報告，"到2031年，預計將節省約13億美元；到2033年，節省數額將增加到18億美元“。這些資金將最終投入到NASA的深空探索項目中。

一些觀點認為，無論這些商業化努力最終取得多大成果，NASA都必須在近地軌道上保持一席之地。畢竟，根據公開數據，美國在ISS上的花費早已超過了1000億美元，而這些人的錢“可都來自於納税人”。

參考資料

https://edition.cnn.com/2022/02/04/tech/international-space-station-commercial-business-scn/index.html

https://www.scientificamerican.com/article/nasa-plans-a-fiery-end-for-the-international-space-station-by-2031/

https://news.ifeng.com/c/8CTxih8TF9w

https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/2022_iss_transition_report-final_tagged.pdf

https://tass.com/science/1387361