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在过去 , 将卫星或其他航天器发射到太空 , 是政府机构与大型航空航天承包商合作的事 。 但这已成为历史 , 在过去的20年里 , 私营太空初创公司已经证明 , 它们可以与规模更大的同行竞争 , 在某些情况下甚至可以抢尽风头 。
最好的证明 , 莫过于埃隆·马斯克(Elon Musk)旗下太空探索技术公司SpaceX 。 如今 , SpaceX已经有能力回收一级火箭 , 并进行多次重复利用 , 这简直就是科幻小说中的场景 。 2020年 , SpaceX还成为第一家将宇航员送入太空的私营公司 。 当前 , SpaceX正在建造一个巨大的新火箭系统 , 有朝一日有望将人类送上火星 。
看着这些令人难以置信的壮举 , 你可能会想 , 是否还需要NASA;或者认为 , NASA和SpaceX正在相互竞争 。 但在现实中 , 这两个组织做的事情截然不同 , 并且相互依赖才能取得成功 。
SpaceX是做什么的?
SpaceX是一家私营公司 , 由特斯拉CEO马斯克领导 , 目前制造和发射两种火箭:猎鹰9号(Falcon 9)和猎鹰重型(Falcon Heavy) 。 这些火箭的助推器通常可以回收 , 翻新后再次利用 。 这既节省了资金 , 又能降低SpaceX的服务价格 , 从而赢得竞争优势 。
SpaceX还建造并发射了“龙飞船” , 这是一个可以将机组人员和货物运送到国际空间站(ISS)的太空舱 。 最终 , SpaceX还计划利用“龙飞船”运送“私人宇航员”(非NASA宇航员) 。
此外 , SpaceX正在研究一种名为“星际飞船”(Starship)的大型火箭和宇宙飞船系统 , 该系统可将巨大的有效载荷运往太空 。 “星际飞船”最终可能会把人们送到火星上永久居住 。
另外 , SpaceX还在部署了名为“星链”(Starlink)的著名庞大卫星网络 , 旨在为全球提供高速互联网接入服务 。 目前这些卫星的数量约为1000颗 , 由于担心它们可能会造成“光污染” , 并干扰天文研究 , 该项目还引发了一些争议 。
SpaceX项目具体进展如何?
“星际飞船”的前身是“大型猎鹰火箭”(BFR) , 根据SpaceX的计划 , “星际飞”船最终将取代其主力火箭“猎鹰9号” , 执行货运任务 , 最终将搭载宇航员前往月球和火星 。
2019年1月6日 , SpaceX CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)在社交媒体上曝光了“星际飞船”的模拟图 。 2020年2月 , “星际飞船”原型SN1在一次液氮压力测试中发生爆炸 。 此后 , SpaceX一直在测试“星际飞船”原型 , 目前已测试到“SN9” 。 本周 , SpaceX还启动了SN10的测试 。
虽然“星际飞船”仍在测试中 , 但马斯克已经制定了宏伟的计划 。 2020年1月 , 马斯克提出了每年建造100艘“星际飞船”的目标 , 每当地球和火星轨道同步时 , 就把大约10万人从地球送到火星 。
马斯克当时在Twitter上称:“我们每年将建造100艘‘星际飞船’ , 10年内数量就可以达到1000艘 , 这也就意味着每年的运力可达1亿吨 。 每当地球和火星轨道同步时 , 就可以同时把大约10万送往火星 。 ”这意味 , 2050年之前有望让100万人登上火星 。
至于“星链”项目 , 去年10月底 , SpaceX率先在美国和加拿大部分地区推出了“星链”测试服务 。 据测试用户反馈 , “星链”的试用速度已突破160 Mbps , 超过美国95%的宽带连接 。 大多数测试用户的网速 , 都在SpaceX给定的网速范围内 , 即50 Mbps至150 Mbps之间 。
今年1月 , SpaceX又在英国推出了“星链”服务 。 从2019年至2024年 , SpaceX计划利用5年时间将组网所需的数千颗卫星送入近地轨道 , 组成“星链”网络 , 以提供互联网服务 。 截至今年1月底 , SpaceX在轨的“星链”卫星数量约为955颗 。
NASA是做什么的?
NASA(美国国家航空航天局)是一个由纳税人资助的美国政府机构 , 在美国拥有十几个办公点 。 NASA向政府行政部门报告 , NASA局长由总统任命 。 国会立法授权NASA的活动 , 并提供其年度预算 。
NASA的预算是通过政治程序制定的 , 并不是平均分配的 。 NASA近一半的预算用于载人航天项目 。 对于公众来说 , 这些项目中最显眼的是国际空间站(ISS) , 这是一个位于近地轨道上的永久性载人多国空间实验室 。 NASA还在努力通过其“Artemis项目”将宇航员送往月球和火星 。
NASA约1/3的预算用于其科学部门 , 该部门包括行星科学、地球科学、天体物理学和太阳物理学 。 NASA发射太空任务 , 研究和探索行星和其他世界 , 研究地球气候 , 回答有关宇宙本质的基本问题 , 以及研究太阳 。
NASA还进行航空航天研究 , 并为各种空间技术开发努力提供资金 。 研究表明 , NASA为美国提供了广泛的社会和经济利益 。
SpaceX和NASA是如何竞争的?
他们之间没有竞争 。 SpaceX是一家营利性公司 , 而NASA是一家由纳税人出资的实体 , 可以自由追求与经济收益没有直接联系的科学发现 。
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SpaceX和NASA相互竞争的看法 , 通常与NASA的“Artemis项目”有关 。 2004年 , 乔治·布什(George W.Bush)总统宣布了一项让航天飞机退役并将人类送回月球表面的计划 。 这导致了名为“猎户座”(Orion)的乘员太空舱的诞生 , 以及最终演变为太空发射系统(SLS)的火箭 。
“猎户座”和SLS是由航空航天公司洛克希德马丁(Lockheed Martin)和波音(Boeing)制造的 , 这两家公司反过来又使用自己的私人供应商和分包商 。 这些设备在NASA的指导下 , 在NASA的中心组装 , 最终产品归NASA所有 。 这些项目在建设地点创造了数万个高薪工作岗位 , 因得到了当地国会代表的强有力的政治支持 。
SLS和“猎户座”的发展都落后于计划 , 而且超出了预算 。 与此同时 , SpaceX已经从一家小型初创公司成长为传统航空公司的有力竞争对手 。 尽管SpaceX也经常错过时间线 , 但它的支持者认为 , SLS和“猎户座”太昂贵 , 而且基于传统技术 , 这些技术已经被“星际飞船”(Starship)等飞行器超越 。
而SLS和“猎户座”的倡导者指出 , 这些飞行器保证了美国有能力将较大的有效载荷和人类送入太空 。 举个例子 , 尽管私营公司可以建造相当大的游轮 , 但美国政府仍在建造和拥有航空母舰 。
NASA的官方立场是 , SLS和“猎户座”是目前将人类送往月球的最佳运载工具 。 此外 , 如果没有必要的政治支持 , NASA不能改变路线 。 相比之下 , SpaceX除了埃隆·马斯克外 , 不需要对任何人负责 。 它可以推进星际飞船的开发 , 以满足马斯克将人类送上火星的目标 。
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SpaceX是如何依赖NASA的?
如果没有NASA的投资 , 今天的私人航天将是另一番景象 。 2006年 , NASA开始投资私人太空公司 , 希望他们有一天能为国际空间站提供货运和乘员运输服务 。 SpaceX是首批从NASA获得资金的公司之一 , 当时该公司成立仅4年 。 据悉 , NASA为开发SpaceX的主力“猎鹰9号”火箭支付了大约一半的成本 。
2008年 , SpaceX获得了一份价值数十亿美元的合同 , 将货物运往国际空间站 。 如果没有NASA , SpaceX可能早已濒临破产 , 很可能会耗尽资金 。 今天 , SpaceX虽然从多家客户获得收入 , 但其资金的很大一部分来自向国际空间站运送机组人员和货物 , 以及发射NASA科学航天器 。 此外 , SpaceX还为另一个纳税人资助的实体美国国防部 , 运送有效载荷 。
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NASA又是如何依赖SpaceX的?
2011年航天飞机计划结束时 , NASA还没有准备好替代者 。 尽管有7年的准备时间 , 但NASA从未获得必要的资金 , 以完成国际空间站的建设 , 开发新的载人航天器和火箭系统 , 与此同时还要继续使用航天飞机(到航天飞机寿命结束时 , 每年的成本为35亿美元 。 )
NASA预见到了向国际空间站运送货物和机组人员的替代方案的需要 , 于是求助于航空航天行业 , 并提出了一个新的建议:与其付钱让其他公司在NASA拥有的设施中制造NASA拥有的飞行器 , 不如NASA付钱给一些公司 , 让它们自己制造飞行器 , 然后再购买这些飞行器上的航班 , 结果会怎么样?
2008年 , NASA与SpaceX和Orbital Sciences公司(即现在的Northrop Grumman公司)签署了合同 , 让它们制造自己的货运飞船 , 并将其送往国际空间站 。 这个计划奏效了:航天飞机项目结束后不到一年 , SpaceX的“龙飞船”就与国际空间站进行了第一次商业对接 。 2020年 , SpaceX成为第一家将NASA宇航员送往国际空间站的私营公司 。
如果没有SpaceX , 目前唯一有能力向国际空间站运送“货物”的美国公司将是Northrop Grumman公司 , 那么NASA的“机组人员”运输仍将依赖俄罗斯的“联盟号”(Soyuz)飞船 。
SpaceX与NASA有哪些合作?
2008年 , NASA与SpaceX签署合同 , 让SpaceX制造自己的货运飞船 , 并将其送往国际空间站 。
2012年 , 在航天飞机项目结束后不到一年 , SpaceX的“龙飞船”就与国际空间站进行了首次次商业对接 , 成功地将“物资”补给送到国际空间站 , 开启了私营航天的新时代 。 截止2019年2月 , SpaceX已与NASA进行了16次国际空间站补给任务的合作 。
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2020年5月 , SpaceX在佛罗里达州肯尼迪航天中心利用“猎鹰9”运载火箭 , 进行了载人版“龙飞船”的首次发射 , 成功将NASA宇航员鲍勃·贝肯(Bob Behnken)和道格·赫利(Doug Hurley)送往国际空间站 。
【新浪科技|有了SpaceX 我们还需要NASA吗?|海外周选】无论是对于NASA , 还是SpaceX , 这都是一次意义非凡的发射 。 自2011年NASA航天飞机退役以来 , 这是首次在美国本土进行的载人航天发射任务 , 标志着美国恢复将人类送往太空的能力 。 与此同时 , 这也是SpaceX公司成立18年以来 , 首次进行载人航天发射任务 。 这标志着太空探索新纪元的开始 , 还是一个由商业公司领导的新纪元 。
近日 , NASA又宣布 , 2022年将有两名宇航员搭载SpaceX“龙飞船”飞往国际空间站 , 这将是“龙飞船”的第四次乘员轮换飞行 。 NASA宇航员谢尔·林德格伦(Kjell Lindgren)和鲍勃·海因斯(Bob Hines)已被分配到这次任务中 , 并将分别担任指挥官和飞行员 。
今年2月 , NASA还宣布 , 已选定SpaceX执行“SPHEREx”望远镜发射任务 。 “SPHEREx”项目是一项为期两年的天体物理学任务 , 始于2024年 , 计划将太空望远镜SPHEREx送入轨道 。 该项目将花费NASA约9880万美元 。
NASA表示 , SPHEREx将在人眼看不到的近红外光下观测天空 , 它收集的数据将帮助天文学家了解宇宙的演化和星系的形成 。
为什么同时需要NASA和SpaceX?
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NASA对SpaceX等公司的支持 , 重塑了美国航空航天产业的格局 。 传统上很少或根本没有竞争的、根深蒂固的航空承包商 , 如今更加重视能够降低航天成本的新技术 。 美国公司现在也开始争夺全球发射市场 。 NASA还受益于拥有多个美国和全球合作伙伴 , 能够发射航天器 , 并将机组人员和货物运送到国际空间站 。
而SpaceX则帮助重新唤起了公众对太空飞行的兴趣 。 该公司出色地利用了直播技术 , 使每一次火箭发射和着陆都成为一件令人兴奋的事情 。 对SpaceX所做一切(通常是与NASA合作)的兴趣 , 激励了新一代人追求令人兴奋的太空事业 。
但人类仍需要NASA , 该机构所做的远不止是将宇航员送入轨道 。 向冥王星发射宇宙飞船 , 或在火星上着陆寻找过去生命的迹象 , 这些是没有商业案例的 。 太空探索和科学发现需要长期的公众支持和投资 , 人类甚至可能有探索宇宙的道德义务 。 NASA的规模也大得多 , 每年在数百个重大项目上花费数百亿美元 , 而SpaceX只是在少数几个项目上花费数百万美元 。
太空探索把人类最好的一面展现出来 。 当NASA等政府机构和SpaceX等私营公司合作时 , 双方都将受益 。
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