美東時間12月19日,美國太空棲息技術公司Vast宣布,該公司正在建造的全球首座商業(yè)空間站Haven-1,計劃2025年交由SpaceX使用獵鷹9號火箭發(fā)射至近地軌道。并且訂購兩次載人龍飛船,相繼將商業(yè)宇航員送到Haven-1空間站,以支持商業(yè)任務。
●Haven-1空間站
Haven-1空間站,Haven在英語中通常指避難所、安全港、棲息地,具有溫暖、安全、庇護的含義。因此,Haven-1空間站可以翻譯成多個中文名稱:避風港1號空間站、棲息地1號空間站、港灣1號空間站、天堂1號空間站。
○空間站設計
采用單體艙段,是一種緊湊的商業(yè)空間棲息解決方案?芍С4名宇航員在軌生活和工作30天。單體艙段直徑4.4米,長度10.1米,質(zhì)量14噸,功率13.2千瓦,1.1米直徑穹頂舷窗,配備星鏈網(wǎng)絡,加壓空間80立方米,人居空間45立方米,承載量4人,運行軌道:425公里,赤道傾角51.6°,與國際空間站相同。為2030年代取代國際空間站做準備。
○發(fā)射與運送
計劃2025年由SpaceX獵鷹9號火箭發(fā)射到近地軌道,再由載人龍飛船承運商業(yè)宇航員往返空間站執(zhí)行任務。
○主要特點
①全球首個商業(yè)空間站:Haven-1計劃于2025年發(fā)射,目標是成為全球首個投入實際使用的商業(yè)空間站,領先于其他競爭者,填補未來國際空間站退役后的市場空白。
②支持私人宇航員任務:Haven-1將參與NASA的私人宇航員任務(PAM)計劃,為私人客戶、科研機構、國際太空機構提供前往空間站的機會,進一步拓展低地軌道的商業(yè)應用。
③模塊化設計與功能支持:Haven-1作為獨立的太空棲息模塊,具備生活支持、科學實驗、技術測試等功能。可以作為微重力實驗室,支持科研人員開展多領域的科學實驗,包括生物醫(yī)學、材料科學和技術驗證。
④配備星鏈激光網(wǎng)絡:Haven-1配備星鏈激光通信系統(tǒng),提供高速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)連接,解決過去空間站通信受限的問題,支持科學實驗、實時數(shù)據(jù)傳輸和地面通訊。
⑤可供私人和國際客戶使用:計劃通過與國際客戶(如主權政府、國際太空機構)合作,開放空間站使用權,吸引全球用戶,推動低地軌道經(jīng)濟的發(fā)展。目前捷克共和國已與Vast簽署使用備忘錄。
⑥未來擴展?jié)摿Γ篐aven-1是Vast推出商業(yè)空間站計劃的第一步,未來計劃升級到更大的Haven-2空間站,并最終實現(xiàn)具備人工重力的太空棲息地,支持人類在太空的長期生活與工作。
●Vast選擇SpaceX的N個理由
Vast之所以選擇SpaceX作為Haven-1商業(yè)空間站的發(fā)射商,主要原因如下:
①可靠的發(fā)射記錄與高成功率:SpaceX獵鷹9號火箭是目前全球最可靠的運載火箭之一,具有極高的發(fā)射成功率和復用能力。憑借數(shù)百次成功發(fā)射的經(jīng)驗,SpaceX為商業(yè)客戶提供了穩(wěn)定且安全的發(fā)射服務。這使Vast能夠信賴SpaceX將Haven-1安全送入近地軌道。
②成熟的載人航天系統(tǒng):SpaceX載人龍飛船是目前美國唯一具備載人飛行能力的商業(yè)飛船,已成功執(zhí)行10次NASA宇航員往返國際空間站的承運任務。SpaceX為Vast的商業(yè)空間站提供了已驗證的可靠解決方案,包括將宇航員送入Haven-1的后續(xù)任務。
③成本效益與可復用技術:獵鷹9號可回收復用技術大幅降低了發(fā)射成本,提供更具競爭力的價格。這對于處于開發(fā)和部署階段的Vast來說,可以顯著節(jié)省成本,同時確保任務的高質(zhì)量執(zhí)行。
④與NASA的多年合作經(jīng)驗:SpaceX與NASA保持長期穩(wěn)定的合作關系,已在NASA的商業(yè)補給任務(CRS)和商業(yè)載人任務(CCP)中展現(xiàn)出其技術能力和執(zhí)行力。這種合作經(jīng)驗使SpaceX能夠順利支持Vast在NASA的私人宇航員任務(PAM) 計劃中的發(fā)射需求。
⑤技術支持與配套服務:SpaceX不僅提供發(fā)射服務,還為Vast的Haven-1提供星鏈(Starlink) 高速激光通信網(wǎng)絡。這讓Haven-1具備強大的通信能力,支持空間站的操作、與地球的通信需求。
⑥創(chuàng)新精神與商業(yè)太空市場的領先地位:SpaceX作為商業(yè)航天領域的領導者,推動了低地軌道經(jīng)濟的發(fā)展,并在商業(yè)空間任務中積累了豐富經(jīng)驗。Vast選擇SpaceX,可以借力其在商業(yè)太空市場中的創(chuàng)新優(yōu)勢,加速Haven-1的部署與運營。
總之,Vast選擇SpaceX,主要基于可靠性、成熟的技術與經(jīng)驗、成本效益、對未來商業(yè)太空經(jīng)濟的領先地位。這種合作不僅能確保Haven-1成功發(fā)射,還為Vast提供商業(yè)空間站所需的通信支持和持續(xù)的載人航天能力。
●關于VAST
Vast成立于2021年,由美國著名科技企業(yè)家和區(qū)塊鏈先驅(qū)杰德麥凱勒布(Jed McCaleb)創(chuàng)立,旨在開發(fā)人類新一代空間站,開創(chuàng)長期太空生活的先河。Haven-1作為全球首個商業(yè)空間站,計劃于2025年發(fā)射。Vast還在開發(fā)Haven-2,作為國際空間站的潛在繼任者,旨在服務于NASA的商業(yè)低地軌道目的地(CLD)項目,成為空間微重力實驗室。Vast的長遠目標是建造具備人工重力的太空棲息地,使人類能夠在太空中生活,重申其致力于實現(xiàn)太空未來的承諾。
●與之競爭的商業(yè)空間站
Haven-1 旨在成為全球首個商業(yè)空間站,具有模塊化設計、高效通信、支持私人宇航員任務和未來擴展?jié)摿Φ忍攸c。但不乏與其競爭的其他商業(yè)空間站,如Axiom Station、Orbital Reef、Northrop Grumman空間站、Starlab,各自也有不同的技術與市場定位。
○Axiom Station
Axiom Station(公理號空間站)是由Axiom Space公司開發(fā)的商業(yè)空間站,計劃在2026年開始分階段建造和運行。公理號的前期目標是對接到國際空間站,最終在ISS退役前實現(xiàn)獨立運營。公理號特點:支持私人宇航員任務和科研活動。計劃提供豪華太空旅行服務,客戶包括私人企業(yè)、政府和科研機構。已與NASA簽訂協(xié)議,獲得飛行任務支持,并通過SpaceX的載人龍飛船執(zhí)行多次任務。
○Orbital Reef
Orbital Reef(軌道礁空間站)是由藍色起源(Blue Origin)與塞拉太空(Sierra Space)等公司合作開發(fā)的商業(yè)空間站,計劃于2030年前投入運營。軌道礁特點:設計成為太空商業(yè)園區(qū),支持工業(yè)制造、科學研究、旅游和媒體娛樂等多種商業(yè)用途。提供模塊化設計,客戶可以定制使用空間和設施。塞拉太空正在研制的逐夢者太空飛機將負責運送貨物和人員。
○NG空間站
軍火與航天巨頭諾斯羅普格魯曼(Northrop Grumman)與NASA合作開發(fā)的模塊化商業(yè)空間站,以承接國際空間站的科研和載人任務。特點:采用現(xiàn)有的天鵝座貨運飛船技術,模塊化構建空間站。專注于科學研究和商業(yè)任務,面向政府和商業(yè)客戶。
○星空實驗室
Starlab(星空實驗室)是由納諾軌道(Nanoracks)、洛克希德馬。↙ockheed Martin)和旅行者空間(Voyager Space)合作開發(fā)的商業(yè)空間站,預計于2027年投入運行。星空實驗室特點:專注于提供微重力研究平臺。具備模塊化實驗室和科研設施,支持國際客戶開展科學研究。
●未來SpaceX是否建造商業(yè)空間站?
雖然SpaceX尚未明確宣布建造商業(yè)空間站,但技術積累、星鏈網(wǎng)絡和星艦超大運力,使其具備建造和運營近地軌道商業(yè)空間站的條件。從SpaceX的長期愿景和市場需求來看,未來SpaceX極有可能進入這一領域,并利用其技術優(yōu)勢為全球客戶提供低成本、可持續(xù)的空間站服務。短期內(nèi),SpaceX可能繼續(xù)通過支持第三方商業(yè)空間站項目(如Vast和Axiom)積累經(jīng)驗,為未來獨立運營商業(yè)空間站鋪平道路。
當然,SpaceX當前的資源主要集中于星艦開發(fā)、星鏈部署以及火星移民計劃。建立商業(yè)空間站需要大量資金、技術資源和時間,短期內(nèi)可能不是SpaceX的首要任務。
●未來SpaceX會建造火星空間站?
馬斯克的終極目標是讓人類成為多行星物種,將人類送上火星并在火星上建立自給自足的殖民地。SpaceX正在開發(fā)的星艦正是為火星任務設計的核心工具,具備將大量貨物和人員送往火星的能力。而在火星建立前哨站或軌道空間站,將是實現(xiàn)火星殖民的重要步驟,主要用途包括:
①任務中轉(zhuǎn)與資源儲備:提供前往火星表面前的中轉(zhuǎn)點,儲存燃料、物資和人員。②太空環(huán)境適應:作為宇航員的長期棲息地,支持生物醫(yī)學研究和適應火星低重力環(huán)境。③通信樞紐:在火星與地球之間建立高效的數(shù)據(jù)中繼站,解決遠距離通信延遲的問題。④科學與技術測試:支持在火星軌道進行科學實驗,驗證技術,如長期生命支持系統(tǒng)、能源供應、輻射防護等。⑤星艦系統(tǒng)優(yōu)勢:星艦具備星際運輸能力,能夠?qū)⒋罅控浳锖统竽K送往火星軌道,為建立火星空間站提供硬件支持。低成本和高度復用特性,使得在火星建造軌道空間站的經(jīng)濟可行性大大提高。
不過,要建造火星空間站,SpaceX將面臨諸多挑戰(zhàn),主要包括技術驗證與成本控制、國際合作與政策限制、資金與市場需求等方面挑戰(zhàn)。
技術驗證與成本控制:在火星軌道建立空間站需要突破多個技術難點,包括深空通信、輻射防護、長期生命支持系統(tǒng)等。盡管星艦技術潛力巨大,但其可靠性和安全性仍需較長時間驗證。
國際合作與政策限制:太空開發(fā)涉及復雜的國際合作與法規(guī)(如《外層空間條約》),SpaceX需要與國際機構和政府協(xié)調(diào),確保項目的合法性與可持續(xù)性。在火星建立空間站也需要應對國際社會關于資源利用與星球保護的倫理討論。
資金與市場需求:建設火星空間站需要巨額投資,中短期主要依賴NASA等政府項目支持。商業(yè)市場的成熟度尚未達到能夠完全支撐深空空間站運營的階段,尤其是在火星探索領域。
短期內(nèi),SpaceX通過參與NASA主導的深空門項目,為月球探索提供支持。隨著星艦系統(tǒng)的成熟,SpaceX也有潛力獨立建設月球空間站,滿足商業(yè)和任務需求。但長期來看,SpaceX的最終目標是火星殖民,建立火星軌道空間站將是實現(xiàn)這一目標的重要步驟。