載人飛船的天地傳說「星特寫」

  

  今年5月,經過19個多小時的疾速飛行后,由SpaceX獵鷹9號火箭推送且搭載著兩名美國宇航員的載人龍飛船與國際空間站和諧號美國艙段準確無誤對接。而在前一天,獵鷹9號火箭也順利返回降落在指定的無人海上平臺之上。科技狂人埃隆·馬斯克又一次以駭俗之舉改變了世界。 

  SpaceX的成功再次燃起全球范圍內的商業航天熱潮。本文將回顧載人天地往返運輸工具的歷史,梳理國內外商業航天企業的發展及未來啟示。 

  一、載人天地往返運輸工具的歷史 

  回顧人類載人航天歷程,太空時代的到來,就是從載人天地往返運輸系統的研制與試驗開始的。在太空競賽時期,前蘇聯和美國分別研制了三個系列的載人飛船,即東方號、上升號、聯盟號和水星號、雙子星號、阿波羅號。聯盟號飛船經過不斷改進,直到今天仍作為天地往返運輸工具在使用。美國研制并使用了航天飛機,未來各航天大國還將研制新一代載人飛船。 

  研究這些載人天地往返運輸工具的歷史,可以更清楚地讓我們了解人類航天技術的發展進程,并且更好地把握未來,讓航天技術更加有效地為人類造福。 

  1、東方號飛船回答了“人能否進入太空的問題 

  19614月,前蘇聯航天員尤里·加加林乘坐東方一號飛船,從位于哈薩克斯坦的拜科努爾航天中心飛上太空,宣告了人類載人航天時代的到來。雖然加加林乘坐東方一號飛船僅環繞地球飛行一周,卻完整地驗證了天地往返運輸系統發射入軌、在軌運行、生命保障、測控通信、安全返回所需要的關鍵技術,證明了人類有能力實現可靠的天地往返。 

  美國的第一代載人飛船是在前蘇聯取得巨大成就的情況下奮起直追的產物。1961年55日,艾倫謝潑德乘坐水星3號,成為美國第一位乘坐飛船升空的人,到達186公里的高空。之后乘坐水星4號的格里索姆也采用了亞軌道飛行方式。 

  在水星4號任務之后,因為有了更大的宇宙神運載火箭,美國才得以將水星號飛船送入環繞地球的軌道。1962220日,約翰·格倫乘坐水星6號飛船繞地球飛行3圈,成為美國第一個進入地球軌道的人。此后的3次水星號飛行任務均取得了成功。 

  東方號飛船和水星號飛船的飛行,是人類初次進入太空的嘗試,回答了“人能否進入太空的問題,其最大意義在于開創了載人航天的新紀元。 

  2、登月競賽中的載人飛船 

  在初步解決了人進入太空的問題之后,前蘇聯與美國馬不停蹄,開始了更為激烈的太空競賽。 

  美國和前蘇聯為實現登上月球的目標,分別研制了阿波羅飛船和聯盟號飛船。但在這兩型飛船的發展初期,均遭受到重大挫折。在最初的挫折之后,兩型飛船均進行了較大的改進,并且都在人類載人航天歷史上留下了輝煌的篇章。 

  196812月,沒有攜帶登月艙的阿波羅8號飛船實現了人類歷史上第一次繞月飛行。1969720日,乘坐阿波羅11號飛船的尼爾·阿姆斯特朗登上月球,標志著美國在登月競賽中取得了全面勝利。 

  雖然前蘇聯在登月競賽中輸給美國,但其間研制的聯盟號飛船卻在空間站時代大顯身手,成為歷代空間站的天地往返工具。 

  3、航天飛機是人類歷史上最引人注目的天地往返工具 

  由于采用技術過于復雜,維護和使用成本遠遠大于一次性運載火箭,以及運載效率極低、安全設計方面的不足等原因,航天飛機不得不退出載人航天歷史舞臺。 

  美國研制的航天飛機是人類歷史上最引人注目的天地往返工具。從1981年412日哥倫比亞號航天飛機的首次飛行,到2011721日亞特蘭蒂斯號航天飛機的謝幕之旅,航天飛機共進行了135次發射,取得了無數的科技與工程成果,在人類載人航天史上譜寫了壯麗的詩篇。 

  由于航天飛機所采用的技術過于復雜,導致其維護和使用成本遠遠大于一次性運載火箭。而且由于其采用了人貨混合的運輸方式,導致其運載效率極低:航天飛機的起飛重量接近土星五號巨型火箭的量級,其貨物運載能力卻只有大約24噸,再加上它在安全設計方面的不足,兩次事故共14名宇航員喪生的巨大慘劇,導致美國不得不讓它退出載人航天的歷史舞臺。 

  4、神舟系列載人飛船采用了當代更新的技術 

  我國研制的神舟系列載人飛船,比俄羅斯的聯盟號飛船略重,在美國的航天飛機退役之后,是目前人類正在使用的最重的人員天地往返運輸工具。它采用由軌道艙、返回艙、推進艙組成的較為成熟的三艙構型,雖然在構型上和聯盟號類似,卻采用了大量更為先進的技術。 

  神舟飛船在歷次飛行任務中的出色表現,以及載人航天工程從一開始就完整考慮的前瞻性設計,使得神舟飛船足以勝任我國未來空間站的天地往返運輸任務。 

  可以預見,隨著新技術的不斷出現,神舟飛船也會不斷改進,朝著更加安全、可靠、更加舒適的方向發展。 

  二、撬動商業航天新勢力 

  起步于國家項目,航天工程逐步走向商業航天,成為近年來頗受追捧的行業。北京時間5月31日凌晨322分,SpaceX的獵鷹9號火箭和載人龍飛船Crew Dragon)成功發射,其搭載的兩名NASA宇航員將前往國際空間站執行任務。 

  這意味著人類首次商業載人航天發射成功,而SpaceX也成為首個掌握載人航天技術的私人公司,這被稱為是全球商業載人航天產業的歷史性突破。 

  中國經濟網認為,相比之下,我國的商業航天起步較晚,但發展迅速。尤其是2016年國務院印發《十三五國家戰略性新興產業發展規劃》,發表《2016中國的航天》白皮書,提出鼓勵引導民間資本參與航天科研生產,大力發展商業航天和衛星商業化應用,完善政府購買航天產品與服務機制等內容。 

  在此背景下,近幾年涌現大批商業航天企業,并不斷獲得資本青睞。數據顯示,2015-2019年,與商業航天相關的投融資約160起,投資金額超過百億元。而SpaceX的成功,也讓國內的商業航天企業頗為振奮。 

  中金公司認為,SpaceX的火箭和衛星星座計劃相互協同,對我國商業航天在技術和商業模式上,都產生了較大的示范作用和影響。 

  證券時報指出,SpaceX撬開商業航天空間有三重啟示。 

  啟示之一:商業航天的崛起需要馬斯克這樣的關鍵人物,以及緊密環繞著的資本與企業家群體。 

  商業航天指向的是未知,首先需要的是夢想。在許多人看來,馬斯克不是“瘋子就是狂人,因為他有讓飛行器攜帶游客繞月球旅行的奇談怪論,還有送游客到火星殖民的奇思妙想,更有在火星建立數萬人社區的異想天開,有了如此腦洞大開的夢想,便有了創新的欲望;也正是對于夢想的癡迷般追逐,才有了奇幻現實的綻放。對于像馬斯克這樣的關鍵先生,公眾也許難以跟上其思想的步伐,甚至有人嗤之以鼻,但最終世界發生的巨變會證明他們的奇賦異能。 

  啟示之二:商業航天的騰躍需要暢通的政企合作,以及圍繞合作所展開的資源靈活匹配與利益分配。 

  作為星際航天探索的先驅,美國的航天事業都是由NASA做主導,比如水星,雙子座和阿波羅時代的航天飛行計劃就全由NASA一手包辦,但為了擺脫對俄羅斯的依賴,更為了爭取足量的市場化資金與利用企業家的熱情,NASA最終邁開了以CCP(商業航天項目)為驅動的公私合營腳步,美國商業航天因此從政府主導迅速切換到政府主導與政府采購并行的軌道。 

  NASA的核心職能無疑是向民營商業航天企業輸送資金與轉移技術。初步統計,僅SpaceX從NASA手上獲得的補貼資金就超過51億美元;不僅如此,NASA還向商業航天公司開放航天基礎設施,比如美國政府與軍方的里根試驗中心發射場、卡納維拉爾角肯尼迪航天中心以及范登堡空軍基地的SLC-40發射場都提供給SpaceX用于發射獵鷹火箭。 

  當然,NASA更多的是通過動力發射與載人航天項目的競爭性外包渠道為私營航天企業提供支持,由此不僅可以讓Boeing、Blue Origin以及SpaceX等大顯身手,也催生出了OneWeb、OrbitalInsight、SkyboxImaging等新型企業,在完善產業鏈的同時,也在各個環節形成了多家私企互相競爭的格局,以此為基礎,商業航天資本通過市場化配置不僅更顯高效,而且達到了降低產品與服務價格的目的。據悉,CCP項目為NASA帶來的發射費用削減高達60億美元。 

  啟示之三:商業航天的快行需要鳴笛導航的法律制度,以及基于法律制度的角色定位與關系調整。 

  自1962年頒布《國家通信衛星法》為衛星通信系統的商業化應用奠定基礎開始,美國就不斷出臺引導商業航天發展的一系列相關法律法規,包括《鼓勵私營航空航天競爭力與創業法》、《航天現代投資法》以及《零重力零稅收法》等。法律法規的健全完善不僅為商業航天產業的發展提高了標準化基礎,更構成了對私營企業參與商業航天探索的清晰指引,同時打消了市場化力量的投資顧慮,防止了行業競爭的無序;另外,相關的法律法規也明確界定了政府與市場的角色和職能邊界,廓清了彼此的權利義務關系,而在企業與企業之間,法律規范也成為合作協商的契約工具。 

  三、多元化太空體驗和返回解決方案 

  作為在商業航天領域最早投資布局的機構之一,聯想之星將智能航天與前沿科技作為系統投資的方向之一。在該方向,聯想之星已投資零壹空間、天儀研究院、紫微科技以及海外項目RBC Signals等公司。 

  紫微科技(AZSpace)是一家以實現太空體驗與返回為核心業務的高科技公司,公司的核心產品為小型系列太空船(太空飛行器),為科學級、企業級及消費級客戶提供多元化的太空體驗和返回解決方案,并為客戶提供與太空體驗與返回相關的產業增值服務。 

  20197月,北理工1衛星成功入軌運行,紫微科技提供精確軌道預報服務。 

  據悉,“北理工1衛星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號火箭在中國酒泉衛星發射中心成功發射進入距地面300千米的地球軌道。作為一顆科學技術驗證微型衛星,在稀薄大氣作用下,衛星的軌道壽命約為710天。紫微科技(AZSpace)在此期間提供全程精準軌道預報服務,實施對這顆衛星在軌道高度變化過程的A段、B段監控,指導北理工1衛星返回后的精準定位與回收。 

  此次的衛星試驗中,紫微科技(AZSpace)作為北理工合作方提供精準衛星運行軌道預報,聯合北京天文館開展天文攝星活動,完成太空返回器的數據監測與相關實驗。此次軌道預報將為紫微科技正在研制的太空返回器所需要的返回段相關數據提供真實發射環境中的數據測試和技術驗證。 

  全球范圍內,2020 年都是航天領域的黃金一年。在載人方面,美國將借助 SpaceX 之力,重啟載人發射任務;而對中國航天來說,隨著長征五號火箭的正式投入使用,包括空間站建設、火星任務和嫦娥探月工程也將在今年逐漸開展,而近日胖五新成員搭載新一代飛船首飛成功,也開啟了中國航天的超級模式。未來,國家級航天項目與商業航天企業將共同為中國航天事業添磚加瓦。 

 Tel:  010-82178817     Fax:  010-82581990     Mail:  csu@csu.ac.cn
  北京市海淀區鄧莊南路9號 (郵編:100094);    紀委信箱:jijian@csu.ac.cn
男人午夜大片免费,在线播放免费人成毛片视频,幻想影院