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商业航天开启航天新时代
来源:学习时报    作者:黄志澄    2017-04-24 07:14:04

  当前,世界商业航天的发展,让世界航天出现了继20世纪载人登月高潮后的第二个新高潮,从而使商业航天与民用航天、军事航天一起,成为航天的重要组成部分,推动世界航天进入以全面商业化、大众创新和军民融合为特征的航天新时代。

  美国商业航天走在世界前列

  纵观世界航天发展的历史,不难发现,由于航天的高风险和高成本,由政府主导的航天任务往往采用比较保守的技术,以保证其高的可靠性,从而在一定程度上阻碍了航天发展的创新步伐。

  美国在成功完成阿波罗登月计划之后,政府对航天活动的投入不断减少,现在的投入不及当年的1/8,让其载人航天活动只能局限在地球低轨道之内,从而与人类对太空探索的热烈追求不相适应。近年来,美国为了保持其在航天技术的领先地位,特别是应对中国在太空的崛起,美国前总统奥巴马提出了载人火星探索的目标。美国载人火星探索任务复杂而繁重,充满挑战和风险,其创新乏力和资金短缺更显突出。显然,只靠美国政府对美国国家航空航天局(NASA)的投入,美国要在2030年左右完成载人火星任务,几乎是不可能的。为此,美国必须加强政府和私营创新企业之间的合作。

  美国商业航天走在世界前列。早在小布什时期就开始鼓励发展商业航天,奥巴马对发展商业航天更是情有独钟。2010年6月28日,美国政府公布了新的《美国国家航天政策》,根据新政策,未来美国将致力于航天活动商业化,为商业界提供更多参与航天活动的机会,并将实施各种刺激机制鼓励航天活动商业化的发展。

  NASA在政府的支持下,以拨出专款和预签合同等形式,资助波音、SpaceX和内华达山脉公司等,研制国际空间站的运货飞行器。NASA同波音和SpaceX签署合作协议,资助他们开发为国际空间站运送人员的载人飞船。最近,NASA有意愿在国际空间站上建立商用舱,并计划在2024年之后,将国际空间站给商业航天公司继续运营。2016年9月28日,SpaceX创始人埃隆·马斯克提出最早在2025年实现载人登陆火星,更长远的计划是实现人类向火星移民。

  特朗普就任总统后,表示将继续支持美国载人探索火星,并考虑重返月球的可能性,同时,将会加大支持商业航天发展的力度。商业航天成为特朗普保留奥巴马政策的少数领域之一。

  商业航天发展的经验教训

  商业化是人类航天事业发展到一定阶段的必然产物,它也必将成为航天事业空前繁荣和发展的新动力。航天商业化必将催生商业航天。商业航天的蓬勃发展以及基本的航天技术日益成熟,给了众多创业者以机遇。目前,在航天运输系统、卫星及其应用、空间站、太空旅游、深空探测和太空资源开发等航天的各个领域,都出现了一大批创业公司。航天成为继互联网之后最活跃和最有希望的创业领域。

  世界各国在发展商业航天的过程中也取得了以下一些经验教训。

  实现政府与市场的双轮驱动。美国近年来发布的《国家航天政策》《国家航天运输政策》,均提出要发展商业航天,促进创新,提升美国航天产业的国际竞争力,要求最大限度地采购商业航天产品与服务,满足政府需求。完善的立法为商业航天提供了法律保障。美国在商业发射、卫星导航、通信、遥感等领域均有明确的法律规定。通过法律条文,明确了市场主体的进入条件、行为准则、法律责任与权利。在实施过程中,不断地完善政策、法律法规,促进美国商业航天能力提升。

  鼓励颠覆性技术创新。未来的航天任务充满挑战和风险,只有努力强化颠覆性技术创新,才可能找到低成本和低风险的通向太空之路。发展商业航天促使航天领域向社会开放,以集思广益,共同加速颠覆性航天技术的创新。长期困扰航天发展的一项关键技术是解决火箭的重复使用问题。在这方面,SpaceX和蓝色起源公司,都取得了很大进展。2017年3月31日,SpaceX成功实现了使用回收一级火箭的“猎鹰9”火箭的发射和回收,成为火箭发展历史上的一个里程碑。

  充分发挥国家研究中心的作用。美国NASA成立了一个新的太空技术任务部,其任务是向社会广泛投资,以发展NASA所不能解决的大胆的、广泛适用的颠覆性技术。另一方面,NASA加速其成果向商业航天公司转化。例如,太空探索技术公司的“猎鹰”火箭使用的“灰背隼”火箭发动机,就源于NASA在20世纪60年代开发的登月轨道舱的煤油液氧燃料火箭发动机,毕格罗公司的可扩性膨胀居住舱技术,也曾是NASA试验了多年的技术。内华达山脉公司的“追梦者”小型航天飞机采用的构型,就是NASA在多年积累的升力体技术上研发出的HL-20升力体构型。

  重视安全不断改进。在发展商业航天的过程中,有许多创业公司为了追求进度,容易忽视航天对可靠性和安全性的严格要求。例如,2016年9月1日,太空探索技术公司定于两天后发射的装载了“阿莫斯6号”通信卫星的“猎鹰9号”火箭,在卡纳维拉尔角发射场发生爆炸,火箭、卫星和发射台悉数被毁。这些事故并未阻挡美国商业航天前进的步伐,它同时也提供了深刻的教训:商业航天发展中既要重视创新,又要重视安全性。发展商业航天,必须在成本、进度和质量控制之间达到平衡。

  中国商业航天的机遇与挑战

  随着中国经济的高速发展,我国正确地抓住了发展机遇,在载人航天、北斗卫星系统、高分辨率遥感卫星、月球探测等领域取得了一系列丰硕的成果,缩短了我国与世界先进水平的差距,也大大增加了我国独立自主发展航天技术的自信心。

  但是伴随着我国经济发展进入了新常态,我国航天发展也面临经费增长减缓,成本增加的困难。加之美国和世界航天全面商业化浪潮的到来,我国航天发展将面临新的严峻挑战和新考验。

  我国现在的航天国企正在加紧发展商业航天,初步形成了竞争机制。国务院及时作出鼓励民间资本进入航天领域的决定,必将推动我国航天体制的深化改革,并引领中国商业航天发展的新高潮。

  目前,中国已经出现了几十家航天创业公司,虽然面临资金和技术力量不足的困难,但更重要的是创业团队的自身建设问题。由于航天是一项高技术、高风险的事业,中国航天需要一批勇于创新、善于合作的人才投身到中国航天创业大潮中来。

  为了加快我国商业航天的发展,应抓紧商业航天立法;加速国有航天企业改革;设立商业航天创业基金;建设国家航天研究中心;开放航天基础设施;培育商业航天创业团队。

  从世界航天的发展态势来看,商业航天已成为航天新时代的领跑者。为此,在总结国外发展商业航天经验教训的基础上,尽快制定出我国商业航天的发展战略是大势所趋。

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