商业空间站火爆，近地空间渐入佳境

8月初，欧洲空客公司决定参与美企的商业空间站项目。随着航天技术进步，近地空间开发不再局限于商业卫星、短暂太空游，而是希望降低经济门槛，向着更宽广的领域迈进。随着新技术和新商业模式密切结合，太空旅游、建设商业空间站等近地空间开发活动需要克服哪些技术难关？又将呈现怎样的发展前景呢？

跨国联合 着眼未来

近地空间开发涉及范围广泛，不过，多数产业如商业发射、遥感、位置服务、通信等是从传统的卫星应用产业延伸发展而来的。正在运营的产业中，真正称得上“新技术和新商业模式融合成果”的项目应该是卫星互联网和太空旅游，尤其是支持太空旅游的航天技术，要求更严格、更全面，从而催生商业空间站项目也不足为奇。

最近，美国旅行者航天公司与欧洲空客航天防务公司签订协议，共同开发和运营“星实验室”商业空间站。其实，早在2021年，旅行者航天公司就与洛·马公司等组队，拿到了美国宇航局的“商业低地球轨道开发”项目合同，“星试验室”将是具体成果。此外，波音公司和蓝色起源公司团队、诺·格公司团队分别拿到了类似合同，可见美国推进商业空间站建设力度不小。

空客公司参与的“星实验室”商业空间站想象图

“旅行者”这个公司名称源于20世纪70年代美国发射的2个深空探测器，体现了该公司的决心：研制长期在轨运行、驻留人员的商业空间站。不过，这个项目需要攻克的技术难关较多，航天初创企业显然不能“从零开始”，必须寻找有经验的外援。

美国老牌航天企业中，波音公司曾研制国际空间站命运号实验舱，但未达成合作。洛·马公司和诺·格公司拥有飞船制造经验，想要造出空间站舱段，必须投入大量研发和设备成本，显然违背了“商业低地球轨道开发”项目的物美价廉初衷。于是，欧洲空客公司吸引了旅行者航天公司的目光。

此外，承包了国际空间站商业化工作的美国公理航天公司也打算委托空客公司生产新舱段，逐段替换国际空间站老化退役的舱段。也就是说，未来国际空间站有可能完全变成“欧洲造”。

事实上，空客公司参与有关合作，除了希望赚取舱段制造和维护的利润外，也想为欧盟长期维持载人航天任务打好基础。

由于俄罗斯与西方关系破裂，国际空间站合作机制终将消亡。8月3日，西方多国在空间站研究与发展论坛上表示，努力把国际空间站运行延续到2030年。但俄罗斯航天机构未参会，今年4月仅承诺维持国际空间站运行到2028年为止。因此，欧空局必须加紧寻求新的空间站，避免未来航天员“无处飞行”或者以游客身份依赖美国商业空间站，尽力维持航天产业发展的自主性，并进一步尝试提升任务效率，降低成本。

波音公司团队的“轨道礁”商业空间站想象图

技术成熟 设施完备

虽然人类飞入太空已有60多年了，但未经长期专业训练的普通人想要遨游太空，必须等到有关技术和应用足够成熟之后。与此同时，航天医学专家要充分研究失重等空间环境因素对人体的影响，提出有效的改善措施。换句话说，载人航天技术设备、运作流程、生活保障等必须足够可靠，达到一个阶段性的“冻结”状态。

在汲取“前辈”经验教训的基础上，国际空间站经过20多年运行，基本上达到了近地空间下一步开发所需的成熟度。

一方面，航天员选拔和太空“出差”的标准已经规范化确立。国际空间站不仅接待了大量专业航天员，还迎来了包括残疾人、老年人在内的游客，后者并未出现明显的生理和心理不良后果。这意味着，支持更多人飞入太空已经初具基础。

另一方面，载人航天任务配套的火箭、飞船、航天服、测控通信设备以及供水供电供氧、个人卫生等硬件都算是久经考验，安全可靠。特别是随着商业航天新势力日益广泛地介入载人航天领域，这些硬件的可选择余地更大，综合成本更低，新技术应用和成熟也明显加快。

国际空间站舱段受限于火箭整流罩和航天飞机货舱尺寸，内部空间并非大众想象中的那么“宽松”。未来，大型/重型火箭以及充气式舱段技术投入使用后，商业空间站的舱室尺寸有望进一步放宽，提供单人间、标准间不再是梦想，波音公司团队更是把窗户作为“轨道礁”商业空间站的重要卖点。

畅想不远的未来，人们或许可以穿着普通服装，在太空舱室内享受失重或局部有重力生活，在特大号舷窗前欣赏震撼心灵的地球和宇宙美景，经过专业训练后，还可以尝试短暂的出舱游。

以空客公司参与的“星实验室”为例，由于其体积较小，省略了风险更大的在轨组装步骤，太阳能帆板提供的电力足够维持设备运行和4名驻站人员生活。为了进一步做到“劳逸结合”，空间站内部将进行豪华装修，为游客提供“太空五星级酒店”的享受。此外，货物气闸舱和机械臂用于释放微小卫星或者转移游客的物品，体现了兼顾科研和娱乐的理念。

如果有人对未来空间站的住宿条件仍怀有疑虑，不妨去看看我国空间站的单人单间“胶囊卧铺”和卫生间，就能放心。对于志在吸引游客的商业空间站来说，必然会考虑更“奢侈”的居住条件。

享受冒险 追逐收益

传统上，太空飞行被认为是风险极高的事业，这种刺激也造就了太空旅游的别样魅力。从近年太空旅游市场情况来看，真正意义上的轨道飞行对优质客户的吸引力更大，明显超过了蓝色起源公司、维珍银河公司等组织实施的短暂亚轨道飞行体验，客户宁肯付出“船票”从数十万美元暴涨到数千万美元的代价。

随着载人航天技术进步，太空飞行的危险性已经显著降低，航天运输工具和载人空间设施的安全性普遍非常出色。自哥伦比亚号航天飞机失事后，20年来再没发生过航天飞行伤亡事故。可以说，优质客户参与近地空间开发活动，包括太空旅游、空间实验和更加丰富多彩的太空“娱乐”，不再是单纯寻求刺激，逐渐倾向于获取经济利润和无形效益。

比如，2021年9月，美国富豪贾里德·艾萨克曼担任太空游团队指挥，乘飞船遨游近地轨道，公开目的是“为儿童医疗研究中心募捐”，明显改善了公共形象和基金会运作前景。2021年10月，俄罗斯导演和女演员飞上国际空间站拍电影，显著提升了业界知名度和影片卖点，获得了拍摄相应题材的宝贵经验，并被授予国家荣誉。

预计未来各种“私人付费”航天员的比重会越来越大，从事更加丰富多彩、直接创造经济和科学价值的工作，不宜简单地归类为太空游客，这也为近地空间经济活动“推开一扇门”。

放眼更广阔的领域，太空种植、养殖已经不是专业航天员的小规模实验，而是逐渐迈向规模化、多样化，承担空间站物资供给任务；特殊材料实验逐渐“飞”出舱室，初步演示在轨自动切削加工等，为科幻作品畅想的“理想环境太空工厂”验证技术；机器人不再只是冷冰冰的机械手或难堪大用的玩具，在人工智能、通信、材料等技术进步加持下，不仅减轻了航天员的工作负担，帮助缓解身心压力，还努力探索在大众看来更奇妙的用途，包括“空间加油站”“近地维修厂”“轨道清洁工”“太空淘金客”等；至于轨道空间、频谱资源、特殊日照和辐射条件、太空碎片等，都已成为某些商业航天新势力关注的“金矿”。

可以说，近地空间开发活动得益于长期的航天投入和实践，正在逐步进入成熟可靠的新阶段，收获也不再是遥不可及。（作者：常飞 图片来源：空客公司、波音公司 把关专家：中国航天科技集团科技委副主任 江帆）