安德華 張園園（中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心）

“國(guó)際空間站”是真正意義上的國(guó)際項(xiàng)目，具有全球化的特點(diǎn)，盡管存在政治分歧、經(jīng)濟(jì)困難、社會(huì)變革，但各個(gè)伙伴國(guó)能克服困難、協(xié)調(diào)一致、分享經(jīng)驗(yàn)，共同致力于“國(guó)際空間站”的建設(shè)，得益于此，“國(guó)際空間站”從2020年延壽至2024年。然而，2024年后“國(guó)際空間站”何去何從，各伙伴國(guó)仍然不置可否，至今未達(dá)成統(tǒng)一的意見(jiàn)。

近年，各國(guó)航天機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)和專家就“國(guó)際空間站”的后續(xù)發(fā)展紛紛給出預(yù)測(cè)和建議，其中私營(yíng)公司參與“國(guó)際空間站”運(yùn)營(yíng)，走商業(yè)化的道路，受到各國(guó)的認(rèn)可和追捧，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）更是此觀點(diǎn)的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者。NASA的專家認(rèn)為，無(wú)論從節(jié)約國(guó)家經(jīng)費(fèi)的層面考慮，還是就延長(zhǎng)近地軌道美國(guó)的存在考量，“國(guó)際空間站”商業(yè)化之路勢(shì)在必行。然而，“國(guó)際空間站”的運(yùn)營(yíng)具有特殊性，它既是國(guó)際合作項(xiàng)目，又是航天大國(guó)的國(guó)家行為，其商業(yè)化和市場(chǎng)化之路不可能一蹴而就，向私營(yíng)公司開(kāi)放“國(guó)際空間站”注定是復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程。

1 “國(guó)際空間站”商業(yè)化歷程與NASA的投入

最早的商業(yè)航天飛行出現(xiàn)在1990年和1991年，日本記者秋山豐廣（Toyohiro Akiyama）和英國(guó)女化學(xué)家海倫·沙曼（Helen Sharman）分別搭乘聯(lián)盟 TM－11和12（Soyuz TM－11和12）參加和平號(hào)空間站（Mir）飛行。這些航天項(xiàng)目都是一次性的，且在私人機(jī)構(gòu)資助的項(xiàng)目框架下開(kāi)展。

2001年4月，美國(guó)億萬(wàn)富翁丹尼斯·蒂托（Dennis Tito）搭乘聯(lián)盟 TM－32參加了“國(guó)際空間站”的飛行，可以說(shuō)，“國(guó)際空間站”商業(yè)飛行至此才算拉開(kāi)序幕。載人航天領(lǐng)域由此開(kāi)啟了一個(gè)新的發(fā)展方向—太空旅游。

2001－2013年，在俄羅斯載人飛船的幫助下，有10名非職業(yè)航天員到訪“國(guó)際空間站”俄羅斯艙段，并且他們都在飛行中完成了個(gè)人的太空研究、實(shí)驗(yàn)以及教育計(jì)劃。在“國(guó)際空間站”載人飛行的12年間，俄羅斯加加林航天員科研試驗(yàn)訓(xùn)練中心（GCTC）共計(jì)訓(xùn)練了來(lái)自9個(gè)國(guó)家的20名太空游客候選人。最終，有10名非職業(yè)航天員作為航天飛行參與者搭乘俄羅斯航天器參加了11次飛行。

雖然太空旅游的出現(xiàn)開(kāi)辟了“國(guó)際空間站”商業(yè)飛行新時(shí)代，但這并非是美國(guó)獨(dú)立開(kāi)展的商業(yè)運(yùn)作，俄羅斯在其中承擔(dān)了主要的角色。美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）“龍”（Dragon）飛船的出現(xiàn)，是美國(guó)“國(guó)際空間站”商業(yè)化之路的一個(gè)重要里程碑。

2019年7月10日，NASA監(jiān)察長(zhǎng)保羅·馬?。≒aul Martin）在美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院科學(xué)、空間和技術(shù)委員會(huì)聽(tīng)證會(huì)上，在談到“國(guó)際空間站”商業(yè)化運(yùn)營(yíng)中美國(guó)付出的成本時(shí)透露，在近12～14年中，NASA共投入170億美元幫助私人公司在物資運(yùn)輸和乘組運(yùn)送方面進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作。NASA的投資和私營(yíng)公司的投入共同推動(dòng)了美國(guó)航天商業(yè)化的發(fā)展。

NASA用于“國(guó)際空間站”運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的費(fèi)用每年平均為30億～40億美元，170億美元是一筆巨額的開(kāi)銷，NASA的經(jīng)費(fèi)在很大程度上來(lái)自于國(guó)家的財(cái)政補(bǔ)貼?！皣?guó)際空間站”項(xiàng)目由俄羅斯、美國(guó)、日本、加拿大和歐洲航天局（ESA）管理。美國(guó)自1998年11月20日開(kāi)始向“國(guó)際空間站”投入，總計(jì)耗資近1000億美元。

2 NASA公布“國(guó)際空間站”商業(yè)化計(jì)劃

2019年6月7日，NASA首席財(cái)務(wù)官杰夫·德威特（Jeff DeWit）在紐約舉行的新聞發(fā)布會(huì)上宣布，NASA計(jì)劃拓展“國(guó)際空間站”的商業(yè)活動(dòng)。隨后，NASA宣布了一項(xiàng)大規(guī)模的“國(guó)際空間站”商業(yè)化計(jì)劃，計(jì)劃由5部分組成，包括有可能從2020年起向“國(guó)際空間站”運(yùn)送非職業(yè)航天員。對(duì)于太空游客規(guī)定只做短期飛行，飛行時(shí)間不超過(guò)30天。游客乘美國(guó)私營(yíng)公司研制的載人飛船飛行，每年執(zhí)行2次商業(yè)載人飛行任務(wù)。

此外，私營(yíng)公司有可能在“國(guó)際空間站”從事“以營(yíng)利為目的的商業(yè)活動(dòng)”。NASA為私營(yíng)公司提供一個(gè)基本方案，私營(yíng)公司可用自己的創(chuàng)造力和獨(dú)創(chuàng)性找到獲利的方法。

2019年7月31日，NASA局長(zhǎng)吉姆·布萊登斯坦（Jim Bridenstine）在“國(guó)際空間站”研究與開(kāi)發(fā)會(huì)議上發(fā)表演講時(shí)強(qiáng)調(diào)，NASA“國(guó)際空間站”商業(yè)利用的新戰(zhàn)略將會(huì)帶來(lái)低地球軌道的“工業(yè)化”。布萊登斯坦解釋說(shuō)：“‘國(guó)際空間站’上的研發(fā)項(xiàng)目可帶來(lái)低地球軌道上的商業(yè)活動(dòng)，而這對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)也有其意義。我們希望利用太空來(lái)改善地球上人類的條件，希望能證明能力、證明技術(shù)、證明市場(chǎng)，最終讓我們能夠在太空中做更多事情，并讓更多的人和更多的項(xiàng)目進(jìn)入太空，讓太空實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和工業(yè)化，并由此在經(jīng)濟(jì)上給美國(guó)帶來(lái)重要的推動(dòng)力，促進(jìn)收支平衡和出口。這是美國(guó)保持航天領(lǐng)先地位的最終目標(biāo)。”

NASA之所以重視這項(xiàng)商業(yè)戰(zhàn)略，原因之一是其想要最終擺脫“國(guó)際空間站”，同時(shí)降低其成本。NASA的長(zhǎng)期計(jì)劃表明，美國(guó)將把主要的航天活動(dòng)轉(zhuǎn)移到深空，低地球軌道的航天活動(dòng)將交給私營(yíng)公司。該計(jì)劃的實(shí)施可以幫助NASA聚力于2024年前開(kāi)展月球載人計(jì)劃。

布萊登斯坦在新聞發(fā)布會(huì)上強(qiáng)調(diào)，NASA要利用納稅人給予的資源來(lái)開(kāi)發(fā)載人航天商業(yè)市場(chǎng)價(jià)值，包括載人重返月球和最終前往火星。不過(guò)他承認(rèn)，這一過(guò)渡的時(shí)間表暫時(shí)還不明確。NASA希望在2025年前增強(qiáng)商業(yè)能力，他說(shuō)：“作為一個(gè)國(guó)家，我們致力于確保美國(guó)在低軌載人活動(dòng)不出現(xiàn)斷檔?！?/p>

3 NASA為“國(guó)際空間站”的商業(yè)化做積極的準(zhǔn)備

NASA專家認(rèn)為，“國(guó)際空間站”運(yùn)營(yíng)商業(yè)化是合理的，也是符合邏輯的?！皣?guó)際空間站”至少要運(yùn)行至2028年，“國(guó)際空間站”停止運(yùn)營(yíng)后，取而代之的應(yīng)當(dāng)是緊湊型的私營(yíng)空間站，所以“國(guó)際空間站”的運(yùn)營(yíng)應(yīng)當(dāng)向商業(yè)化過(guò)渡，包括私營(yíng)公司還應(yīng)承擔(dān)飛往“國(guó)際空間站”的載人飛船的研制。美國(guó)專家多次強(qiáng)調(diào)，“國(guó)際空間站”是最重要的科學(xué)和技術(shù)平臺(tái)，包括可以用于訓(xùn)練載人火星飛行。同時(shí)在美國(guó)也多次討論一個(gè)問(wèn)題，出于節(jié)約國(guó)家資金考慮，可否將“國(guó)際空間站”計(jì)劃的資金轉(zhuǎn)到私人手中？

目前，NASA努力為私營(yíng)公司在空間站上活動(dòng)創(chuàng)造法律條件和機(jī)制。首先，要保證在空間站美國(guó)艙段的各類活動(dòng)合法化，包括制作和廣告活動(dòng)；其次，NASA將建立一個(gè)通用的向空間站運(yùn)送貨物的機(jī)制，適用于任何私營(yíng)客戶；將使私人航天員向空間站飛行合法化，計(jì)劃每年向空間站運(yùn)送2名私人航天員，每次飛行不超過(guò)30天。專家或游客在空間站駐留1天，NASA可獲得3.5萬(wàn)美元。

2019年6月21日，NASA發(fā)布了招標(biāo)文件，征集可加裝到空間站上的商業(yè)性艙段方案。本次招標(biāo)是NASA低軌商業(yè)化的一部分。NASA未披露打算簽發(fā)多少份合同或合同金額是多少，聲稱打算在2個(gè)“下一步”計(jì)劃附件項(xiàng)目上投資5.61億美元，以支持空間站商業(yè)性艙段和自由飛行器的研制。

根據(jù)NASA的計(jì)劃，“國(guó)際空間站”和諧號(hào)節(jié)點(diǎn)艙（Harmony Node）將用于對(duì)接私營(yíng)公司的商業(yè)艙段，2019年年底遴選出了有資質(zhì)的私有公司。美國(guó)納萊克斯公司（NanoRacks）和美國(guó)比格羅航天公司（Bigelow Aerospace）表達(dá)了自己的意愿和建議。納萊克斯公司計(jì)劃向“國(guó)際空間站”發(fā)射由空客防務(wù)與航天公司（ADS）開(kāi)發(fā)的小型氣閘艙，而比格羅航天公司則以“比格羅充氣式試驗(yàn)艙”（BEAM）項(xiàng)目令人矚目。

比格羅航天公司幾乎與NASA同時(shí)宣布，已預(yù)定4次SpaceX公司的“國(guó)際空間站”載人飛行并交了預(yù)付款。該公司透露，每次發(fā)射將運(yùn)送4人，飛行時(shí)長(zhǎng)為1～2個(gè)月，每名游客的費(fèi)用為5200萬(wàn)美元。顯然，這與NASA的“國(guó)際空間站”商業(yè)計(jì)劃是相悖的，飛船乘組成員不可能都由游客構(gòu)成，實(shí)際上是總共運(yùn)送4名游客，而不是16名。而且如上所述，NASA限制私人航天員在空間站駐留時(shí)間不超過(guò)30天。

比格羅航天公司組建于1999年，自2010年公司一直致力于大型充氣居住艙BA－330[又名“鸚鵡螺”（Nautilus）]的宣傳。在一些報(bào)道中，它儼然是地球或月球軌道站的基礎(chǔ)模塊，它也可連接到“國(guó)際空間站”上。基于這個(gè)模塊，比格羅航天公司甚至還描繪了未來(lái)的月球基地。然而，該模塊向太空的發(fā)射卻不斷推遲，似乎公司沒(méi)有足夠的資源來(lái)開(kāi)發(fā)它。早前，比格羅航天公司已經(jīng)預(yù)訂了宇宙神－5（Atlas－5）運(yùn)載火箭用于2020年發(fā)射BA－330，但似乎并沒(méi)簽訂有效的合同。

比格羅航天公司的主要成就是在2016年向“國(guó)際空間站”發(fā)射了BEAM試驗(yàn)艙。該試驗(yàn)艙的特點(diǎn)是成本低，試驗(yàn)艙的質(zhì)量為1.36t，展開(kāi)后直徑為3.2m、長(zhǎng)為4m，密封體積為14m3。BEAM試驗(yàn)艙順利地通過(guò)了2年的試驗(yàn)，現(xiàn)在為折疊狀態(tài)。

4 “國(guó)際空間站”商業(yè)化的制約因素

BEAM試驗(yàn)艙

雖然NASA宣布了“國(guó)際空間站”的商業(yè)化計(jì)劃，但有專家認(rèn)為，“國(guó)際空間站”是國(guó)際合作項(xiàng)目，其特殊性決定了國(guó)家應(yīng)是其運(yùn)營(yíng)的主體，商業(yè)化和工業(yè)化并非一蹴而就，向私營(yíng)公司開(kāi)放“國(guó)際空間站”美國(guó)艙段是一個(gè)漫長(zhǎng)和復(fù)雜的過(guò)程。

首先造訪空間站的游客和專家需要有睡覺(jué)的地方，需要工位、附加設(shè)備和食物儲(chǔ)備等。NASA必須共同出資創(chuàng)造這些條件，包括發(fā)射新的模塊，未來(lái)還要為私營(yíng)公司的虧損承擔(dān)部分責(zé)任，因?yàn)檫@就是商業(yè)活動(dòng)。

如果不等待“國(guó)際空間站”擴(kuò)建，而在近年啟動(dòng)私營(yíng)公司的工作，那么附加的工作就會(huì)落在美國(guó)航天員的身上。此外，空間知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題將難以解決。

“國(guó)際空間站”條件下的生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)市場(chǎng)很難提前評(píng)估。在失重條件下，光纖生產(chǎn)和某些人體器官的打印被認(rèn)為是有前景的，但到目前為止還沒(méi)有在這個(gè)方向上進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)。這方面沒(méi)有進(jìn)展的主要原因是將材料送入軌道再運(yùn)回地面的成本非常高，太空生產(chǎn)無(wú)法獲得回報(bào)。但如果國(guó)家對(duì)運(yùn)輸給予補(bǔ)貼，情況會(huì)有所改觀。NASA的主要任務(wù)是吸引大量的玩家（冒險(xiǎn)家）到空間站，這樣“國(guó)際空間站”的商業(yè)化進(jìn)程可能會(huì)很順利。

BEAM艙的開(kāi)發(fā)和發(fā)射是由NASA資助的，正是這一事實(shí)決定了該計(jì)劃的成功。樂(lè)觀估計(jì)，在沒(méi)有考慮私營(yíng)空間站建造和發(fā)射成本的情況下，空間站的運(yùn)營(yíng)會(huì)在適宜時(shí)間內(nèi)得到回報(bào)。但納萊克斯公司或比格羅航天公司不可能會(huì)獨(dú)立找到投資，只有像SpaceX公司和波音公司（Boeing）那樣能獨(dú)立向空間站發(fā)射載人飛船的公司，才有能力開(kāi)展太空旅游業(yè)務(wù)。

對(duì)于在空間生產(chǎn)領(lǐng)域開(kāi)展試驗(yàn)，僅憑一個(gè)私人試驗(yàn)艙和一個(gè)氣閘艙是不夠的?！皣?guó)際空間站”的環(huán)境會(huì)受到運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的嚴(yán)重“污染”，需要開(kāi)發(fā)自由飛行的試驗(yàn)艙，能與空間站對(duì)接加載和卸載樣品，類似于俄羅斯能源火箭航天集團(tuán)（RKK Energia）研發(fā)的多功能空間實(shí)驗(yàn)室（ОКА-Т艙）。開(kāi)發(fā)這樣的模塊對(duì)于美國(guó)私人公司并不是不可攻克的難關(guān)，但需要時(shí)間。

5 NASA堅(jiān)信：美國(guó)與俄羅斯一定會(huì)在空間站項(xiàng)目上繼續(xù)保持合作

NASA人類探索與運(yùn)營(yíng)部副主管威廉·格斯滕邁爾（William Gerstenmaier）在美國(guó)議會(huì)眾議院科學(xué)、空間和技術(shù)委員會(huì)聽(tīng)證會(huì)上闡述了NASA的立場(chǎng)：無(wú)論華盛頓方面政治態(tài)度如何變化，美國(guó)與俄羅斯在“國(guó)際空間站”項(xiàng)目上會(huì)繼續(xù)保持合作。

聽(tīng)證會(huì)主要討論“國(guó)際空間站”美國(guó)艙段服務(wù)商業(yè)化的問(wèn)題，該問(wèn)題不可避免地涉及到與莫斯科方面在近地軌道空間探索領(lǐng)域的合作問(wèn)題。格斯滕邁爾被問(wèn)到一旦俄羅斯將本國(guó)的艙段從“國(guó)際空間站”移出，NASA有何具體措施時(shí)，格斯滕邁爾闡述，這只是一個(gè)假設(shè)的問(wèn)題，“國(guó)際空間站”俄羅斯艙段和美國(guó)艙段在很大程度上是相互依賴的，比如美國(guó)艙段為俄方提供電能，為他們發(fā)送了近1000份各類信息和節(jié)目，同時(shí)也收到了相同數(shù)量的信息。因而，無(wú)論雙方愿意與否，美俄必須保留國(guó)際伙伴關(guān)系。我們可以提出很多假設(shè)，但在現(xiàn)實(shí)中美俄是國(guó)際伙伴組成部分，雙方進(jìn)行合作且未來(lái)還要繼續(xù)合作。

格斯滕邁爾強(qiáng)調(diào)，NASA并非將獲利作為近地軌道商業(yè)化的首要目的，允許私營(yíng)公司在“國(guó)際空間站”開(kāi)展試驗(yàn)和研究，就是為了空間站的運(yùn)營(yíng)更加經(jīng)濟(jì)與實(shí)用，將來(lái)國(guó)家需要時(shí)，更加經(jīng)濟(jì)地使用商業(yè)化服務(wù)，這會(huì)減少國(guó)家對(duì)未來(lái)相關(guān)活動(dòng)的投入。在“國(guó)際空間站”項(xiàng)目上，美國(guó)既要積極推進(jìn)商業(yè)化進(jìn)程，也要加強(qiáng)與俄羅斯的合作，為了延長(zhǎng)“國(guó)際空間站”使用壽命，二者缺一不可。

NASA總監(jiān)察官保羅·馬丁在聽(tīng)證會(huì)上重點(diǎn)提醒中國(guó)“天宮”空間站建設(shè)計(jì)劃對(duì)“國(guó)際空間站”經(jīng)費(fèi)的影響，因?yàn)橛行﹪?guó)家和機(jī)構(gòu)已對(duì)中國(guó)的空間站表現(xiàn)出了一定的興趣。中國(guó)正在積極地進(jìn)行空間站建設(shè)，加緊航天員訓(xùn)練，在2022年空間站建成后將開(kāi)展一系列國(guó)際合作，此舉也得到了聯(lián)合國(guó)的支持?！疤鞂m”服役最少10年，平時(shí)由3人乘組駐守，在需要或輪換時(shí)可容納6人。

“阿爾忒彌斯”月球計(jì)劃

除“國(guó)際空間站”項(xiàng)目外，還有美國(guó)的“阿爾忒彌斯”（Artemis）月球計(jì)劃，在近5年內(nèi)NASA對(duì)該項(xiàng)目的投資預(yù)計(jì)在200億～300億美元。現(xiàn)在擔(dān)心的是，美國(guó)和“國(guó)際空間站”其他參與國(guó)在2024年后履行空間站維護(hù)義務(wù)的預(yù)算資金是否充足。

有議員問(wèn)到，鑒于“國(guó)際空間站”2024年使用期限臨近，是保留“國(guó)際空間站”還是全部或部分將其轉(zhuǎn)移到月球軌道。格斯滕邁爾坦言，NASA對(duì)“國(guó)際空間站”向近月軌道轉(zhuǎn)移的適宜性進(jìn)行過(guò)研究，也探討了各種方案。這種觀點(diǎn)很有吸引力，但卻不切合實(shí)際。一個(gè)大型的軌道組合體在拆除時(shí)，其中的一小部分也必須保留在“國(guó)際空間站”當(dāng)前的軌道范圍內(nèi)。

對(duì)于美國(guó)的“國(guó)際空間站”商業(yè)計(jì)劃，俄羅斯沒(méi)有更多的表態(tài)和評(píng)論。但俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)（Roskosmos）總裁德米特利·羅戈津（Dmitry Rogozin）2019年對(duì)外宣稱，即使“國(guó)際空間站”停止運(yùn)營(yíng)，俄羅斯也會(huì)在軌保留自己的空間站，屆時(shí)俄羅斯艙段將以科學(xué)動(dòng)力艙為基礎(chǔ)組合連接新的艙體，科學(xué)動(dòng)力艙將于2022年發(fā)射。在這方面俄羅斯只有這一種選擇，而且俄羅斯空間站可以擴(kuò)展，可以開(kāi)展國(guó)際合作并發(fā)展新的國(guó)際伙伴。