楠木軒

美國私人航天取得重大進展,可惜並不是每個國家都可以效仿

由 尉遲長喜 發佈於 科技

(美國企業家馬斯克的獵鷹9號火箭在近日搭載龍飛船升空,飛船上有兩名宇航員)
經過多年的試驗摸索和層出不窮的質疑之後,美國企業家馬斯克主導推進的美國新一代航天火箭獵鷹9號搭載最新的龍飛船順利飛赴太空,此次航天發射龍飛船搭載兩名美國航天員,根據計劃這兩名航天員將會在美國時間31號進入國際空間站展開工作。而且,根據馬斯克公開的計劃安排,龍飛船的航天員搭載人數最終將會達到7名,此次發射由於是第一次實踐性發射很可能降低了航天員搭載數量。但是,這一點絲毫不影響馬斯克和美國私人航天發展的成功。
獵鷹9號火箭和龍飛船都是由美國企業家馬斯克主導推進研發的美國新型火箭和新一代載人飛船,這個項目完全利用民間資本推進。並且,就技術水平而言,馬斯克的火箭和載人飛船也不輸於世界航天大國的最新型火箭和載人飛船。
(圖為完成發射任務後準確降落回收的獵鷹9火箭)
馬斯克的成功是私人航天發展的一大步,且成果斐然
眾所周知,航天項目是一項非常耗費資金的大型國家級項目,可以毫不誇張的説,所有的航天大國,都是用數不盡的金錢堆出來的。即便發達如美國,在冷戰時期和前蘇聯的航天較量中也顯得很吃力,美國航天事業之所以在本世紀前後出現短暫的“停歇”,龐大的資金缺口就是最主要原因。美國當年研發推進的航天飛機雖然在設計和技術方面都達到了很高的水平,但為了這個項目,為了推進美國的航天飛機研發和應用,美國也耗費了巨大的資金。
在這樣的背景下,從本世紀開始,以美國和馬斯克為代表,就興起了一股發展私人航天的新潮流。這個潮流的主要推動者就是想要延續本國航天發展的美國,美國的最大目的,就是藉助民間龐大的剩餘資本推動美國的航天發展,並節省美國整個航天事業發展的國家級資金投入。
(美國在可重複使用火箭技術領域取得的成果已經非常了得,圖為安全回收的獵鷹9火箭)
利用民間剩餘資本推動航天事業發展的想法在很多航天大國都有,在國內網絡在多年前就有推進民間資本加入中國航天的呼聲,但是在這個問題上,進展最大的是美國,馬斯克就是美國乃至世界私人航天發展的領軍人物。而且,馬斯克和他的獵鷹系列火箭以及龍飛船,在整體技術水平方面,也已經做到極高的水平,甚至不低於當今世界的航天大國。
馬斯克此次發射成功的獵鷹9號火箭是獵鷹系列火箭中的一個型號,這個系列的火箭根據規劃就分為多個推力級別,包括七八百噸推力級別和超過2000噸推力級別的重型獵鷹。要知道,美國當年登月使用的載人航天火箭最大起飛重量才只達到3000多噸,馬斯克以民間非專業的身份能夠推動研發成功如此級別的火箭,已經算是非常了不起。
(馬斯克此次發射附帶有兩名航天員,兩人計劃在美國時間31號進入國際空間站)
而且,馬斯克的獵鷹火箭還應用了一項非常耀眼的技術,就是火箭可重複使用技術。在前文提到的近期的發射中,發射的獵鷹9火箭就在完成任務之後以自身動力準確降落在海上回收平台,根據媒體發佈的現場照片顯示,完成回收的獵鷹9火箭還非常完整。而從目前世界主要航天國家在這項技術領域的研究成果來看,馬斯克獵鷹火箭的可重複使用技術極有可能已經達到全球第一的水平。其技術成熟度、技術先進程度都遠超所有的航天國家。
在獵鷹9火箭之外,此次發射的龍式載人飛船也是由馬斯克主導成立的太空探索技術公司牽頭研發的,龍飛船是目前世界最新的、最先進的載人飛船之一。龍飛船採用國際上新一代載人飛船通用的兩段式設計,也同時使用可重複使用技術,在載人數量方面,龍飛船也和國際上最新推出的新一代載人飛船非常類似,也達到了7人的運載水平,遠超上一代的傳統型載人飛船,傳統載人飛船比如中國的神舟飛船,最多搭載3名航天員。
(在發射成功之後馬斯克本人接受採訪)
龍飛船的兩段式設計也是國際上新一代載人飛船的通用、最新設計,中國在前一段時間發射的國產新一代載人飛船實驗艙,整個系統也採用最新的兩段式設計,此前的上一代載人飛船,比如神舟號飛船採用的是三段式設計。俄羅斯正在研發的新一代載人飛船,也是採用的最新的兩段式設計。而由此就可以看出,作為一傢俬人航天公司,馬斯克太空探索技術公司的技術實力已經達到非常高的水平,其載人飛船的設計先進程度甚至可以和中俄這樣的航天大國的最新產品相媲美。
而且,現今狀態的獵鷹系列火箭和龍飛船還只是馬斯克太空探索技術公司大計劃的一部分,在未來,馬斯克甚至想要藉助獵鷹系列火箭和龍系列載人飛船,或者後續型號的載人飛船進行真正的星際航行,承擔人類從地球到火星、甚至更遠星球的往返運輸任務。
(馬斯克龍飛船設計載人數為7人,現今還未達到完全狀態)
從以上就能看出,美國獵鷹系列火箭和龍飛船的整體性能已經達到非常高的水平,實際上,和上一代的傳統載人飛船相比,龍飛船的內部控制等系統的性能提升幅度也相當明顯。而馬斯克美國太空探索技術公司的成功,也被很多人認為是私人資本推動航天發展的成功,被認為是私人資本推動航天發展的可行性依據。
但是,美國和馬斯克的成功並不具有廣泛性,美國和馬斯克做到的事情,在其他國家未必就可行,對中國而言更是如此。
一個國傢俬人航天的技術水平取決於這個國家的整體航天技術水平
需要明確的一點是,所有的私人航天,至少在最初階段,其技術來源還都是國家主體,包括馬斯克的獵鷹火箭和龍飛船,其實都是藉助美國已經成熟的航天技術。前文就曾説過,航天項目是一個非常複雜的國家級項目,其所需的資金規模也非常龐大,根本不是一般的私人企業能夠承受的。尤其是在技術早期的研發推進階段,更是如此。
(馬斯克的龍飛船和獵鷹火箭代表了當今世界最高的航天技術水平,圖為龍飛船配置的最新的中控系統)
根據美國人的研究和實踐,將發展到一定階段的部分軍事技術,包括航天技術通過軍轉民投入民用,是帶動整個國家經濟科技發展的重要思路之一。前蘇聯航天發展之所以最終後繼乏力,根源就是沒有完成實質性的軍轉民,沒能讓投入巨資研發的航天技術帶動整個國家的科技發展。而為了完成這個過程,在航天領域的實踐方式之一就是將一些國家層面已經過時的技術和項目交給民間資本去做。中國目前發展快速的私人航天產業,其實也是參照這個思路。
但是,因為需要國家轉移技術支撐,國家層面的技術實力越強,能夠轉移的技術水平也自然越高,馬斯克成功的相當大一部分原因就是站在巨人的肩膀上,就是因為美國政府轉移的航天技術本身、相比於其他很多國家就已經很先進。
而這些就決定了,想要本國的私人航天取得輝煌成績,國家層面的航天技術就必須達到相當的水準,真正的航天高端技術研發,仍然需要國家層面去努力推進。因為這個過程必然會很漫長,投資規模會很大,風險也會很大,民間資本根本不會去做這樣的極高風險項目。
(在美國佛羅里達州肯尼迪航天中心,美國總統特朗普(右)和美國副總統彭斯(中)等觀看載人版“龍”飛船搭乘“獵鷹9”火箭升空)
在國家層面的技術轉移支持之外,民間資本的決心、能力也是私人航天能否成功的一個關鍵因素。馬斯克在最新的航天發射成功之後接受採訪時就表示,在成功之前,其本人面對了太多的質疑、奚落和嘲諷。很多人只看到馬斯克的成功,卻完全屏蔽了馬斯克在成功背後付出的艱辛。要知道,即便獲得國家層面的技術支持,很多東西都還要自己去做,都還要龐大規模的資金投入,並且需要應對可能的各種失敗,而這些都是對私人航天的考驗。
國家支持私人航天發展,並不是想讓一些人在國家轉移技術的基礎上重複建設、更不是想讓一些人躺在國家轉移技術的基礎上吃紅利。國家層面這個做法的根本目的是想讓民間資本推動轉移的航天技術的繼續、甚至更快速發展,是想讓民間資本幫助推動整個國家航天技術的發展、以及航天技術的民事化應用。
因此來説,美國發起的私人航天是一個非常不錯的思路,也是航天技術,甚至很多軍事技術發展的必經之路。
但是,想讓本國的私人航天像美國那樣取得成功和輝煌,首先就需要兩個前提:
第一個前提是國家層面的整體航天技術水平需要達到一定的高度,否則手裏什麼都沒有,何來轉移之説,又能轉移多少真正有價值的技術。
第二個前提是馬斯克那樣的不怕艱難、敢於創新、敢於嘗試、鍥而不捨的領軍人物,如果沒有這樣的領軍人物,私人航天只會催生更多的重複建設,對國家整體的航天發展幫助不大,甚至還會因為狹隘、自私的人才爭奪影響國家更高層面的航天科技發展。(CMN)