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        美國太空國家實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營、管理與商業(yè)化

        2025-08-15 00:00:00吳驍韓樾夏楊芳王強(qiáng)
        科學(xué) 2025年4期
        關(guān)鍵詞:商業(yè)化載人空間站

        以非營利機(jī)構(gòu)身份管理井運(yùn)營美國太空國家實(shí)驗(yàn)室,通過協(xié)同政府、科研與商業(yè)力量,顯著加速了近地軌道的商業(yè)化進(jìn)程。這一成功實(shí)踐對中國推動(dòng)載人航天商業(yè)化具有啟示意義。

        20世紀(jì)中葉以來,航天活動(dòng)從最初的國家主導(dǎo)逐步走向多元化的發(fā)展模式,商業(yè)力量在其中扮演著越來越關(guān)鍵的角色。隨著全球航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,商業(yè)航天已成為推動(dòng)航天事業(yè)進(jìn)步的重要力量。特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,信息技術(shù)和新材料技術(shù)的突破,使得私營企業(yè)在衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射及航天應(yīng)用領(lǐng)域迅速嶄露頭角,顯著加速了航天產(chǎn)業(yè)的市場化與商業(yè)化進(jìn)程。

        在這一背景下,美國作為航天商業(yè)化的先行者,其太空科學(xué)促進(jìn)中心(CenterfortheAdvancementofScienceinSpace,CASIS)的成立與運(yùn)營,成為研究商業(yè)航天發(fā)展模式的重要案例。CASIS自2011年成立以來,通過整合美國航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)及其他科研機(jī)構(gòu)的資源,致力于將國際空間站(InternationalSpaceStation,ISS)上的實(shí)驗(yàn)資源高效分配給具有創(chuàng)新性和商業(yè)潛力的項(xiàng)目,促進(jìn)了科研與商業(yè)的深度融合。其成功的運(yùn)營模式不僅推動(dòng)了美國國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)展,也為全球商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。

        CASIS成立的背景與戰(zhàn)略定位

        20世紀(jì)中葉以來,美國航空航天局NASA在近地軌道(lowEarthorbit,LEO)的航天活動(dòng)中積累了大量經(jīng)驗(yàn),但隨著航天任務(wù)的多元化和載人深空探測任務(wù)提上日程,NASA希望將資源和精力更多地投入載人登月、載人登火等更具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。因此,為了更加高效地管理并開發(fā)ISS上的科研與應(yīng)用資源,2011年,NASA授權(quán)CASIS負(fù)責(zé)運(yùn)營管理“美國太空國家實(shí)驗(yàn)室”。隨著ISS漸進(jìn)式退役進(jìn)程的推進(jìn),美國政府在《國家近地軌道研究與發(fā)展戰(zhàn)略》[等文件中均強(qiáng)調(diào)公共與私營部門協(xié)作,以保持美國在近地軌道研究和開發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。CASIS逐漸在國際空間站近地軌道資源的商業(yè)化、科研應(yīng)用和對接社會(huì)需求方面發(fā)揮重要作用。

        CASIS的戰(zhàn)略定位主要包含以下幾方面[:

        (1)統(tǒng)籌管理空間站資源:通過規(guī)劃和分配國際空間站的實(shí)驗(yàn)載荷、硬件設(shè)施、微重力環(huán)境及數(shù)據(jù)傳輸?shù)汝P(guān)鍵資源,發(fā)揮國家實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)效能。(2)持續(xù)推動(dòng)商業(yè)化:主動(dòng)對接私營企業(yè)及市場需求,將太空技術(shù)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。其商業(yè)化運(yùn)作機(jī)制不斷加速航天產(chǎn)業(yè)的市場化和商業(yè)化進(jìn)程,(3)釋放NASA深空探索潛力:以CASIS運(yùn)作美國國家實(shí)驗(yàn)室的方式來管理較為常規(guī)的近地軌道科研和商業(yè)項(xiàng)目,讓NASA能夠?qū)⒏嗟木ν度胼d人登月、火星探測等更具遠(yuǎn)景意義的深空任務(wù)。

        CASIS的運(yùn)營與管理模式

        在美國政府和任務(wù)主管方NASA的頂層設(shè)計(jì)下,CASIS作為非營利性機(jī)構(gòu),以“橋梁”身份銜接企業(yè)、科研院所、投資機(jī)構(gòu)等社會(huì)多元力量。CASIS之所以能夠在較短時(shí)間內(nèi)推動(dòng)眾多商業(yè)航天項(xiàng)目,得益于其完善而多樣化的運(yùn)營與管理模式。簡而言之,這些模式主要包括資源提供與管理、資金支持、技術(shù)支持以及市場推廣四大方面。它們共同構(gòu)成了CASIS助力商業(yè)航天企業(yè)快速成長的核心動(dòng)力,亦是國際空間站商業(yè)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。

        資源提供與管理

        在國際空間站上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)勢在于微重力環(huán)境。CASIS在提供實(shí)驗(yàn)艙位的同時(shí),還會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析并反饋給研究團(tuán)隊(duì)。這些數(shù)據(jù)包括環(huán)境參數(shù)、實(shí)驗(yàn)過程記錄、微重力對材料或生物樣本的影響等,極大地提升了企業(yè)和科研團(tuán)隊(duì)的研發(fā)效率。例如太空制造公司(MadeinSpace)在ISS上多次執(zhí)行3D打印實(shí)驗(yàn)時(shí),通過CASIS的數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取溫度、震動(dòng)等日志,及時(shí)排查打印瑕疵并迭代優(yōu)化,其3D打印塑料部件在軌成型率從 70% 提升至 90% 以上。

        資金支持

        商業(yè)航天企業(yè),尤其是初創(chuàng)公司,往往面臨資金緊缺的問題。為了解決這一瓶頸,CASIS設(shè)立了專項(xiàng)基金,同時(shí)與NASA、私人基金會(huì)、風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)等合作,共同為有潛力的商業(yè)項(xiàng)目提供資助。

        自2014年開始,CASIS攜手波音公司,與MassChallenge創(chuàng)業(yè)加速器聯(lián)合設(shè)立“太空技術(shù)獎(jiǎng)”,為初創(chuàng)公司提供資金支持。截至目前,該項(xiàng)目已向30家初創(chuàng)公司提供了超970萬美元的研發(fā)資金。這些初創(chuàng)公司在獲獎(jiǎng)并得到CASIS資助后,后續(xù)籌集的資金(如風(fēng)險(xiǎn)投資和私人資本)是資助資金的25倍以上[3]。例如因開發(fā)了世界上首個(gè)合成骨黏合劑Tetranite而獲得2015年“太空技術(shù)獎(jiǎng)”的科技初創(chuàng)公司一瑞博生物(RevBio),不僅成功獲得了數(shù)百萬美元的追加資金,還參與了第二次太空飛行實(shí)驗(yàn),獲取了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)一步優(yōu)化了其產(chǎn)品的性能[4]。

        初創(chuàng)公司獲波音/CASIS“太空技術(shù)獎(jiǎng)\"后續(xù)資金的籌集情況[5

        技術(shù)支持

        微重力、輻射、高真空等太空環(huán)境對材料、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。許多商業(yè)企業(yè)雖在地面研發(fā)階段有成熟技術(shù),但一旦進(jìn)入太空環(huán)境就面臨各種意想不到的難題,導(dǎo)致項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)驟增。CASIS會(huì)依據(jù)企業(yè)所需的實(shí)驗(yàn)條件,提供針對微重力環(huán)境的實(shí)驗(yàn)架構(gòu)與硬件定制建議。在與生物服務(wù)太空技術(shù)(BioServeSpaceTechnologies)公司合作時(shí),CASIS為其提供了基于NASA標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)計(jì)咨詢,確保生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟贗SS的復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。在NASA及其他科研機(jī)構(gòu)的支持下,為企業(yè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供航天操作培訓(xùn),幫助其掌握在軌實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵流程和注意事項(xiàng);同時(shí)協(xié)助進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析,避免企業(yè)重復(fù)投入。

        市場推廣

        商業(yè)航天項(xiàng)目除了技術(shù),還需兼顧市場需求與商業(yè)化能力。CASIS針對企業(yè)的市場化需求,定期舉辦研討會(huì)、展覽及媒體發(fā)布活動(dòng),讓企業(yè)展示航天技術(shù)與成果,并協(xié)助撰寫項(xiàng)目報(bào)告及宣傳材料,對接投資機(jī)構(gòu)和潛在合作伙伴。同時(shí),鼓勵(lì)企業(yè)將太空實(shí)驗(yàn)成果與醫(yī)療、材料等多領(lǐng)域的地面應(yīng)用相結(jié)合,拓展更廣闊的商業(yè)市場。

        在此支持下,NanoRacks公司于2020年成功在ISS上安裝了“BishopAirlock”商業(yè)氣閘模塊,這一模塊作為連接空間站內(nèi)部與外部的密封艙段,用于簡化衛(wèi)星部署和外部載荷轉(zhuǎn)移操作,從而大幅提升了航天任務(wù)的效率。通過CASIS的推廣,CubeSat制造商、科普機(jī)構(gòu)、大型企業(yè)等得以深入了解該氣閘的功能與成本優(yōu)勢。一年內(nèi),NanoRacks便獲得多家商業(yè)公司和高校的衛(wèi)星部署訂單,為載人航天商業(yè)化的進(jìn)一步成熟做出了示范。

        CASIS針對近地軌道國際空間站所執(zhí)行的一系列運(yùn)營、管理機(jī)制,與NASA所主導(dǎo)的深空探測規(guī)劃相輔相成,不僅在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和資金層面為登月、登火等遠(yuǎn)期目標(biāo)提供了支持,也為商業(yè)航天企業(yè)參與更復(fù)雜任務(wù)做好了鋪墊。具體表現(xiàn)在以下三方面。

        (1)技術(shù)演練與先期驗(yàn)證。例如SpaceX在國際空間站執(zhí)行多次貨運(yùn)任務(wù)期間,通過回收火箭第一級、反復(fù)檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和熱防護(hù)系統(tǒng),為后續(xù)更大推力的火箭與更遠(yuǎn)距離的載人探測奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

        (2)經(jīng)驗(yàn)積累與協(xié)作模式。通過與CASIS合作,如NanoRacks、SpaceTango等公司持續(xù)在微重力環(huán)境下開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,積累了寶貴的在軌操作經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)可遷移至未來更復(fù)雜的任務(wù)場景中。又如在ISS上開展的商業(yè)補(bǔ)給任務(wù)中,火箭公司、載荷公司、地面運(yùn)控中心、數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)及應(yīng)用端都形成了較穩(wěn)固的合作體系;這些成熟的協(xié)作模式也能遷移到載人登月及火星探測中,縮短了研制和執(zhí)行周期。

        (3)資金的多渠道分擔(dān)。CASIS將ISS在軌實(shí)驗(yàn)的商業(yè)機(jī)會(huì)對外公開招標(biāo)或合作,引入私營企業(yè)與投資機(jī)構(gòu)參與,從而拓寬了資金來源。政府不再獨(dú)自承擔(dān)全部研發(fā)成本,也降低了NASA在近地軌道日常運(yùn)營上的財(cái)政負(fù)擔(dān)。如波音公司與CASIS聯(lián)合發(fā)起的“太空技術(shù)獎(jiǎng)”所資助的早期項(xiàng)目當(dāng)中,有不少技術(shù)延展到載人登月或深空通信領(lǐng)域。企業(yè)利用這些獎(jiǎng)項(xiàng)和在軌實(shí)驗(yàn)成果向投資人展示項(xiàng)目潛力,以獲得后續(xù)資金繼續(xù)攻關(guān),為NASA深空任務(wù)培養(yǎng)和儲(chǔ)備更多創(chuàng)新技術(shù)。

        CASIS的合作伙伴關(guān)系及商業(yè)化發(fā)展模式

        CASIS在推動(dòng)商業(yè)化及商業(yè)航天發(fā)展過程中,通過多元且靈活的運(yùn)營與管理策略,有效賦能商業(yè)航天企業(yè),能夠適應(yīng)企業(yè)在不同發(fā)展階段、不同技術(shù)需求及商業(yè)目標(biāo)下的多樣化需求。

        CASIS的合作伙伴關(guān)系

        CASIS與商業(yè)企業(yè)之間的合作關(guān)系包括實(shí)施型合作伙伴和商業(yè)服務(wù)提供商。

        實(shí)施型合作伙伴

        實(shí)施型合作伙伴執(zhí)行有效載荷集成和用戶所需的其他支持服務(wù),以將其研究項(xiàng)目過渡到太空環(huán)境。他們在項(xiàng)目全流程中與CASIS緊密協(xié)同,涵蓋從載荷設(shè)計(jì)、地面測試、發(fā)射執(zhí)行到在軌操作和數(shù)據(jù)回傳等關(guān)鍵環(huán)節(jié),使得研究項(xiàng)目能夠過渡到太空環(huán)境并順利執(zhí)行。其具有如下特征[6]:

        CASIS與商業(yè)企業(yè)之間的合作關(guān)系

        (1)全程協(xié)同。實(shí)施型合作伙伴提供“從構(gòu)想到執(zhí)行”的一體化支持,不僅參與項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)和硬件制造,還全面介入載荷集成、地面測試、發(fā)射計(jì)劃、在軌操作以及數(shù)據(jù)回傳等全過程。

        (2)密切溝通。由于需要符合NASA和CASIS的安全、合規(guī)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施型合作伙伴與CASIS的工作團(tuán)隊(duì)會(huì)在每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)保持密切溝通。無論是船員時(shí)間、實(shí)驗(yàn)艙位調(diào)度還是發(fā)射窗口安排,都要實(shí)時(shí)協(xié)調(diào),確保項(xiàng)目在時(shí)間節(jié)點(diǎn)、成本控制和安全要求方面都得到落實(shí)。

        (3)共享產(chǎn)權(quán)。在一些項(xiàng)目中,雙方會(huì)簽訂明細(xì)化協(xié)議,涉及船員時(shí)間分配、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的所有權(quán)與保密等條款。此時(shí),實(shí)施型合作伙伴可能與CASIS共同擁有或管理部分研究成果或技術(shù)專利。

        例如,SpaceX作為一位實(shí)施型合作伙伴,也是執(zhí)行國際空間站商業(yè)補(bǔ)給任務(wù)的重要承包商,其與CASIS之間的合作不僅局限于火箭與載荷發(fā)射,還包括關(guān)鍵載荷集成、在軌調(diào)度,同時(shí)與CASIS在發(fā)射周期、硬件兼容、微重力環(huán)境需求等方面進(jìn)行了深度銜接。

        商業(yè)服務(wù)提供商

        商業(yè)服務(wù)提供商作為實(shí)施型合作伙伴的一個(gè)重要子集,在與CASIS合作中展現(xiàn)出更高的自主性和靈活性。商業(yè)服務(wù)提供商擁有自有設(shè)施,如專用氣閘和實(shí)驗(yàn)艙位,能夠獨(dú)立開展部分在軌操作任務(wù)。這一合作伙伴關(guān)系通過簡化審批流程和快速資源調(diào)度,滿足了用戶臨時(shí)實(shí)驗(yàn)的需求,進(jìn)一步推動(dòng)了近地軌道經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

        (1)自主運(yùn)作:商業(yè)服務(wù)提供商憑借自有的ISS設(shè)施,能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立操作。相比于全程協(xié)同的實(shí)施型合作伙伴模式,商業(yè)服務(wù)提供商能夠在部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行自主運(yùn)作,從而提高整體工作效率。

        (2)迅速響應(yīng):用戶也可以通過商業(yè)服務(wù)提供商向CASIS提交項(xiàng)目申請。通過簡化的項(xiàng)目審核后,商業(yè)服務(wù)提供商可以申請快速的資源調(diào)度,能夠迅速滿足用戶科研任務(wù)的臨時(shí)需求,縮短從申請到執(zhí)行的時(shí)間周期。

        (3)動(dòng)態(tài)互聯(lián):商業(yè)服務(wù)提供商在連接用戶需求與ISS資源之間扮演著橋梁角色,通過實(shí)時(shí)反饋和靈活的調(diào)度機(jī)制,實(shí)現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行與資源利用的最優(yōu)匹配。這種互聯(lián)機(jī)制不僅提高了效率,也助力實(shí)現(xiàn)ISS資源的動(dòng)態(tài)平衡。

        例如,NanoRacks作為商業(yè)服務(wù)提供商,在ISS上部署了專用設(shè)備和設(shè)施,包括獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)艙和商業(yè)氣閘。它能夠利用自有設(shè)施為用戶提供高效靈活的ISS資源對接服務(wù),如從實(shí)驗(yàn)裝置的預(yù)處理到數(shù)據(jù)回傳的全流程。關(guān)鍵環(huán)節(jié)也由NanoRacks自主管理,提高了項(xiàng)目執(zhí)行的效率。

        CASIS推動(dòng)商業(yè)化發(fā)展

        CASIS推動(dòng)商業(yè)化發(fā)展的模式有3種:項(xiàng)自優(yōu)選模式、互助開發(fā)模式及成果轉(zhuǎn)化模式。

        項(xiàng)目優(yōu)選模式

        項(xiàng)目優(yōu)選模式的核心在于“高效甄選”,通過項(xiàng)目征集與評審,將有限的空間站資源優(yōu)先分配給最具潛力和創(chuàng)新性高的項(xiàng)目。這一模式旨在確保CASIS的資源能夠推動(dòng)高質(zhì)量的科研和商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)科研價(jià)值與商業(yè)化價(jià)值的雙贏。CASIS與美國國家科學(xué)基金會(huì)(U.S.NationalScienceFoundation,NSF)等機(jī)構(gòu)合作,通過公開征集項(xiàng)目,依托專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多維度評審,重點(diǎn)考察項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新性、商業(yè)可行性以及社會(huì)效益。獲得資助的企業(yè)可通過CASIS平臺(tái)獲得實(shí)驗(yàn)空間和技術(shù)支持,進(jìn)一步推動(dòng)項(xiàng)目的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

        互助開發(fā)模式

        互助開發(fā)模式的關(guān)鍵為“協(xié)力攻堅(jiān)”,通過整合CASIS與企業(yè)的優(yōu)勢,不再局限于單純的資源提供,而是共同攻克高研發(fā)投入、高風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)難題,讓商業(yè)需求與空間科學(xué)研究緊密結(jié)合。這種模式通常適用于涉及太空制造、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的高端技術(shù)研究,雙方共享資源、技術(shù)和數(shù)據(jù),分擔(dān)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。在此模式下,CASIS為企業(yè)提供在軌實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和相關(guān)硬件支持,同時(shí)提供NASA和其他科研機(jī)構(gòu)的資源,如數(shù)據(jù)收集、實(shí)驗(yàn)分析和安全認(rèn)證等服務(wù)。企業(yè)則負(fù)責(zé)提供技術(shù)方案與硬件設(shè)備,并與CASIS共同參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與執(zhí)行,確保項(xiàng)目按時(shí)完成。例如,默克(Merck)和賽諾菲(Sanofi)等生物醫(yī)藥公司在ISS上開展蛋白質(zhì)結(jié)晶研究和藥物穩(wěn)定性測試,通過CASIS的幫助,這些公司能夠加速研究進(jìn)程,降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn),并在微重力環(huán)境下獲得更多的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)。

        成果轉(zhuǎn)化模式

        成果轉(zhuǎn)化模式強(qiáng)調(diào)“躍升孵化”,對于已有初步科研成果或可行原型的項(xiàng)目,提供多層次的加速成長環(huán)境,讓其從“概念驗(yàn)證”躍升到“可孵化的成果”。CASIS通過提供產(chǎn)業(yè)化支持,幫助研發(fā)企業(yè)與制造商、金融機(jī)構(gòu)、營銷公司等上下游產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行對接,促進(jìn)研發(fā)成果的商業(yè)化。同時(shí)還協(xié)助企業(yè)進(jìn)行專利申請與技術(shù)注冊,保護(hù)核心技術(shù)的競爭力。例如,SpaceTango與LambdaVision合作開發(fā)的基于蛋白質(zhì)的人工視網(wǎng)膜技術(shù),在CASIS的幫助下成功實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室原型到市場化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,可幫助視網(wǎng)膜神經(jīng)退行性疾病患者恢復(fù)視力[7]

        CASIS運(yùn)營與管理對中國載人航天商業(yè)化的啟示

        21世紀(jì)初,隨著SpaceX、BlueOrigin、VirginGalactic等私營公司的迅速崛起,美國航天商業(yè)化加速擴(kuò)張??芍貜?fù)利用火箭技術(shù)的開發(fā)及大規(guī)模衛(wèi)星的部署等,不僅顯著降低了發(fā)射成本,而且拓寬了太空應(yīng)用的范圍。商業(yè)航天現(xiàn)已成為全球航天經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

        中國載人航天已進(jìn)人空間站常態(tài)化運(yùn)營的新階段,2024年,在中國空間站全面建成兩周年之際,中國載人航天工程辦公室發(fā)布了《中國空間站科學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展報(bào)告(2024)》。天宮空間站在艙段數(shù)量、在軌維護(hù)能力及載人飛行時(shí)長方面已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,具備開展廣泛科學(xué)實(shí)驗(yàn)的潛力。

        2023年,全球發(fā)射入軌衛(wèi)星2889顆,其中商業(yè)航天發(fā)射數(shù)占比 89% ;而中國發(fā)射人軌衛(wèi)星210顆,其中商業(yè)航天發(fā)射數(shù)僅占比 54%[8] 。中國的商業(yè)航天企業(yè)近年來剛剛起步,雖已在火箭發(fā)射、衛(wèi)星制造等多個(gè)領(lǐng)域取得了一些成果,但仍有巨大的發(fā)展空間。如何從CASIS模式中汲取經(jīng)驗(yàn),建立符合中國國情的載人航天商業(yè)化發(fā)展路徑,對于推動(dòng)我國新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展、推動(dòng)載人航天的融合性發(fā)展,提升國家綜合競爭力具有積極意義。結(jié)合我國未來載人登月、載人登火等一系列深空探測任務(wù),可從以下兩方面考慮。

        (1)完善商業(yè)化布局,引入社會(huì)資本,擴(kuò)大載人航天商業(yè)化的參與度??山梃bCASIS運(yùn)營、管理ISS美國國家實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身實(shí)際情況,不斷完善載人航天商業(yè)化的法律法規(guī)與產(chǎn)業(yè)鏈配套,為更多私營企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)提供上站實(shí)驗(yàn)與技術(shù)驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。主管部門負(fù)責(zé)頂層規(guī)劃與重大項(xiàng)目布局,企業(yè)在關(guān)鍵硬件研制、太空資源利用、太空運(yùn)輸?shù)确矫嫣峁┘夹g(shù)與市場化動(dòng)力,科研機(jī)構(gòu)則進(jìn)行深度實(shí)驗(yàn)和理論突破,形成“政府一商業(yè)一科研”三方可持續(xù)的合作生態(tài)。逐步摸索太空實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、微重力數(shù)據(jù)應(yīng)用、技術(shù)轉(zhuǎn)化等實(shí)際流程,形成可復(fù)制、可規(guī)?;茝V的商業(yè)航天模式,為后續(xù)深空探測打下堅(jiān)實(shí)的組織和技術(shù)基礎(chǔ)。

        引入更多社會(huì)資本與技術(shù)力量,審慎地將部分載人登月或月球科研站建設(shè)任務(wù)交由商業(yè)企業(yè)承擔(dān),從而加快工程研制和整體任務(wù)推進(jìn)速度。例如借鑒NASA與SpaceX在阿爾忒彌斯(Artemis)計(jì)劃中的合作模式,通過簽署固定價(jià)格合同或“里程碑付費(fèi)”[9,讓商業(yè)公司對成本和進(jìn)度承擔(dān)更大責(zé)任,同時(shí)也有更強(qiáng)動(dòng)力去創(chuàng)新和控制風(fēng)險(xiǎn)。航天事業(yè)往往投入高、周期長、風(fēng)險(xiǎn)大。可借鑒CASIS的做法,設(shè)立專門面向商業(yè)航天項(xiàng)目的專項(xiàng)基金,與民間資本、社會(huì)基金會(huì)、銀行機(jī)構(gòu)等合作,形成多元化的融資體系,這將有助于中國商業(yè)航天初創(chuàng)企業(yè)迅速落地與成長。

        “政府一非營利機(jī)構(gòu)一商業(yè)企業(yè)”三方聯(lián)動(dòng)模式

        (2)打造綠色通道,傾斜重點(diǎn)方向,加速推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化。CASIS所推動(dòng)的研究涵蓋干細(xì)胞研究、腫瘤研究、骨質(zhì)疏松以及退化等諸多課題,均為最有市場潛力的太空應(yīng)用之一??山梃bCASIS的項(xiàng)目篩選與優(yōu)選機(jī)制,發(fā)揮載人航天空間科學(xué)與應(yīng)用總體部的支持作用,推動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目的遴選,對重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行“額外關(guān)照”,開辟綠色通道,動(dòng)態(tài)追蹤,實(shí)時(shí)調(diào)整,重點(diǎn)扶持最具潛力和創(chuàng)新性的項(xiàng)目。

        在工程支持方面,可參考CASIS與科研院所、企業(yè)的合作模式,發(fā)揮載人航天空間科學(xué)與應(yīng)用總體部的橋梁作用,組建三方聯(lián)合研究平臺(tái),統(tǒng)籌研究方向,打通成果轉(zhuǎn)化的鏈條。還可以為重點(diǎn)項(xiàng)目開辟綠色通道或?qū)で筇厥庹?,增?qiáng)研發(fā)動(dòng)力,鼓勵(lì)創(chuàng)新成果,加速推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化。

        載人航天成果商業(yè)化的提速,將會(huì)對未來載人深空探測中的生命科學(xué)研究、材料科學(xué)研究等起到前瞻研究和技術(shù)儲(chǔ)備的關(guān)鍵作用。

        [1]National Science and Technology Council.National low earth orbit research and development strategy.(2023-03-31).https://www. whitehouse.gov/wp-content/uploads/2023/03/NATIONAL-LEORD-STRATEGY-033123.pdf.

        [2]ISSNationalLab.Annual report for fiscal year 2023.(2024-01-02). https://issnationallab.org/about/annual-quarterly-reports-metrics/ ar2023.

        [3]MassChallenge.MassChallenge and ISSNL technology in space prize.https://more.masschallenge.org/mc-issnl-technologyinspace.

        [4] ISS National Lab.Machine bio awarded technology in space prize through MassChallenge Startup Accelerator.(2023-02-17) .https:// issnationallab.org/press-releases/mass-challenge-technology-inspace-prize-machinebioinc.

        [5]ISS National Lab.NSF and CASIS select three tissue engineering projects to leverage the ISS national lab.(2021-09-08).https:// issnationallab.org/press-releases/nsf-casis-select-joint-solicitationtissue-engineering-project.

        [6]Partners (IPs and CSPs)-ISS National Lab-iss-casis.org.https:// issnationallab.org/research-and-science/partners-and-facilities/ implementation-partners.

        [7]ISS National Lab.ISSRDC panel to discuss the value of In-space production applications.https://issnationallab.org/iss360/issrdc2022-inspa.

        [8]泰伯智庫.TAIBO數(shù)據(jù)年報(bào)//2023中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)進(jìn)展. (2024-03-11).https://tiu.taibo.cn/p/472.

        [9]Creech S,GuidiJ,ElburnD.Artemis:An overview ofNASA's activities to return humans to the moon.2022 IEEE Aerospace Conference (AERO),2022:1-7.

        關(guān)鍵詞:太空科學(xué)促進(jìn)中心商業(yè)航天國際空間站載人航天

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