更遠,更快,更廉價——為新空間時代“畫像”丨Calling太空

編者按:4月24日是第四個“中國航天日”,今年“中國航天日”的主題是“逐夢航天 合作共贏”。我們與中國科學院國家空間科學中心聯合開設“Calling太空”科普專欄,探索浩瀚空天的奧秘,為大家講述有趣的故事,介紹一些與空間科學和航天相關的知識。

自古以來,人類就對浩瀚的宇宙充滿了好奇和嚮往:那些遙遠的世界是否同我們的地球相像?那裡是否也有與我們人類相似的智慧生命正在仰望星空?古人通過觀測天象來探索宇宙,並從中形成了盤古開天闢地、嫦娥奔月等很多美麗的神話傳說。隨著科學技術的不斷進步,人類探索宇宙的征程也在不斷向宇宙的更深處邁進。

2018年7月30日,全球最大、最富影響力的商業期刊《彭博商業週刊》推出了名為《新空間時代》(The New Space Age)的專刊,圍繞航天器發射、近地及繞月飛行、小天體及深空探測等,為新空間時代“畫像”,清晰地勾勒出了新空間時代“瞄準深空、商業驅動、低成本發射”的輪廓。

更远,更快,更廉价——为新空间时代“画像”丨Calling太空

《新空間時代》專刊封面(圖片來源:彭博商業週刊《新空間時代》專刊)

航天發射費用巨大,人類進入宇宙空間的門檻實在太高了!在科學家、工程師的共同努力下,對火箭可重複使用/回收技術的研發在不斷推進,未來普通人到太空旅行不再是夢!美國太空探索技術公司(SpaceX)實現了火箭第一級的陸地及海上回收,成為研發可複用火箭技術的行業標杆。至2018年9月9日,SpaceX已成功回收火箭29次,為低成本進入空間提供了範例。SpaceX目前正在研發BFR超級運輸系統(Big Fucking Rocket),終極目標是要用火箭將乘客和貨物運達火星。除了SpaceX,美國藍色起源(Blue Origin)公司在該領域正在奮起直追,致力於“新格倫”重型火箭的研發。這枚可重複使用的火箭預期最早於2020年發射,目標是先實現運載衛星,最後達到載人目標。

更远,更快,更廉价——为新空间时代“画像”丨Calling太空

新格倫火箭飛行軌跡示意圖(圖片來源:Blue origin官網https://www.blueorigin.com/new-glenn/)

如果只需要飛到離地球最多100公里遠的地方,高空氣球提供了另一種更為“廉價”的選擇。世界視景企業公司(World View Enterprise Inc.)正在研製一種技術,可將人或貨物通過高空氣球運輸到空間,並在其中保持穩定。這項技術不僅可以應用於開展對地觀測和氣候預測,其終極目標也是將人類送入太空,在其特製的艙體中實現太空漫遊,再通過可操縱的降落傘返回地球。

更远,更快,更廉价——为新空间时代“画像”丨Calling太空

2017年10月,世界視景企業公司的高空氣球在圖森太空港發射升空(圖片來源:彭博商業週刊《新空間時代》專刊)

航天器藉助新一代推進技術飛得更快、更遠了!向月球乃至火星進發!美國創業公司ACCION SYSTEM已得到美國國防部及風險投資資助,正在研發離子引擎技術,為微小衛星提供空間推進動力。該公司正在開發的輕量、小型化新型推進發動機TILE,它由多個“芯片型”離子液體電噴射空間推進器組成,通過高速噴射的帶電粒子為微小衛星的運行提供動力。你能想象嗎?未來TILE能夠實現微小衛星的火星之旅!

更远,更快,更廉价——为新空间时代“画像”丨Calling太空

芯片化的TILE新型發動機(圖片來源:彭博商業週刊《新空間時代》專刊)

如何開採、利用遙遠世界的資源已經成為科學家關注的重點問題,同時也是太空新經濟除載人太空旅行外的另一個增長點。科學家為了研究宇宙及生命起源的奧秘,已經或正在謀劃對火星、67P彗星、土星的衛星等開展表面化學成分、氣體等採樣、分析研究。而Honeybee Robotics、Offworld等私營公司正在努力開發機器人採樣等技術,試圖開採月球、彗星、小行星等天體的太空資源。例如,Honeybee Robotics公司正在研發“觸碰式彗星採樣系統”(touch and go system),意圖從彗星表面採樣並將其儲存到膠囊中送返地球。這些公司已開始與科學界建立緊密的合作關係,他們所研發的鑽探採樣技術及工具將可能被應用到NASA的行星或小天體探測任務中。

更远,更快,更廉价——为新空间时代“画像”丨Calling太空

歐空局Rosetta號探測器拍攝到的67P彗星(圖片來源:歐空局官網http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/09/Rosetta_s_comet)

在商業動機的驅動下,更快、更廉價地進入空間,向月球乃至火星進發,進行太空資源的開發利用,太空新經濟時代向我們走來啦!在這個空間“大航海”時代裡,航天活動不再僅僅由政府機構主導,大量私營航天企業,包括創業公司將進入這一領域,獨立或與政府緊密合作。商業航天有望成為繼互聯網之後最活躍的創業領域。

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