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1700038266 2018年3月在华盛顿举行了一场叫作“重返月球:政府、学术界和企业界的合作关系”的研讨会,许多参会者,包括哈里森·施密特(Harrison “Jack” Schmitt)——那位倒数第二个离开月球的阿波罗17号宇航员——在内,都对NASA的LOP-G计划感到震惊。过去几十年里参加的几十场“重返月球”研讨会都没有让他们这么震惊。他们告诉我,这次不一样了。LOP-G把我们推到了悬崖边上。此外,SpaceX和蓝色起源等私营公司可以为NASA把货物运送到LOP-G,且价格可以降低一个数量级。ESA和日本正在与NASA就月球任务设计开展互补性研究。或许最重要的是,中国是一个新的竞争对手。施密特指出,中国的登月雄心,使美国感受到通过LOP-G重返月球的“迫切性”。
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1700038271 太空居民:人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700036963]
1700038272 太空居民:人类将如何在无垠宇宙中定居 太空旅馆:独一无二的周末度假胜地
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1700038274 2001年4月28日,美国商人丹尼斯·蒂托(Dennis Tito)乘坐俄罗斯“联盟号”飞船抵达ISS,并在轨道上停留了近8天。他向资金紧张的俄罗斯联邦航天局支付了2000万美元,成为世界上第一位太空游客。NASA当时对这个计划非常愤怒,拒绝在约翰逊航天中心训练蒂托,但他们无法阻止蒂托对ISS的访问。2002~2009年,另外6位亿万富翁也曾前往ISS,但由于后勤原因俄罗斯停止了这个项目,因为随着NASA航天飞机项目的退役,俄罗斯的“联盟号”飞船成为将人员送往ISS的唯一途径,而且空间有限(NASA不久就开始花8000万美元购买一张船票)。
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1700038276 然而,太空旅游时代已经来临。俄罗斯已经表明有兴趣恢复旅游飞行。甚至一些刚开始被这个想法吓到的NASA宇航员,也开始接受这个现实。例如,宇航员迈克尔·洛佩斯-阿里格利亚(Michael Lopez-Alegria)曾表示不愿接待太空游客阿努什·安萨里(Anousheh Ansari)——普罗迪系统公司(Prodea Systems)的伊朗裔美籍联合创始人。然而,在安萨里2006年访问ISS之后,洛佩斯-阿里格利亚改变了主意。他说:“如果这是一个好办法(通过接待游客赚大钱),那就不仅有利于支持俄罗斯的太空计划,对我们也有好处。”[33]
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1700038278 NASA本身也支持这个想法。2019年6月,NASA宣布了将ISS商业化的计划……第二次了。[34] NASA从来没有对ISS有过太多的商业兴趣,那些公司也没有看到很大的投资价值。然而,在最新的声明中,NASA表示将欢迎太空游客,或者用NASA谨慎的措辞来说是“私人宇航员”,这是对寻求刺激的亿万富翁的委婉说法。搭乘运载火箭的费用为5500万美元,而生命保障以及水、空气等奢侈品的费用约为每天3.4万美元。当然,这一提议取决于NASA能否研制出或通过其他方式获得将人类安全送往ISS的火箭。毕格罗航宇和SpaceX都表示有兴趣将“私人宇航员”送往ISS,以获取可观利润。因此,NASA的计划击中了问题的核心,间接承认人类太空飞行领域的第一笔真正收入将是旅游业。一旦美国国会要求NASA按照计划在2025年撤回对ISS的投资,这可能就成了保持ISS在轨运行的唯一方法。[35]
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1700038280 毕格罗航宇在2018年成立了子公司——毕格罗太空行动(Bigelow Space Operations,BSO),且正在通过该公司开拓一个新的市场,为太空旅馆或者扩展空间站现有空间提供轻质、耐用、可充气的模块化栖息地。这家公司绝非夸夸其谈,而是建立在坚实的资金和专业知识的基础上。创始人是亿万富翁罗伯特·毕格罗(Robert Bigelow),他靠美国连锁酒店的廉价套房发家致富。他是一名酒店从业者,他的远大目标是将某种形式的廉价套房带入太空。2016年,毕格罗航宇成功将毕格罗可扩展活动模块(Bigelow Expandable Activity Module,BEAM)送到ISS,进行了为期一年的安全测试。该项目进展顺利,微流星体对其损害很小,辐射水平与ISS的其他部分相当。2017年,NASA宣布计划,将BEAM保持到2020年,作为ISS各种垃圾的存储单元。[36]
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1700038282 毕格罗航宇使用SpaceX的“龙”货运飞船将BEAM运到ISS,这展示了航天企业之间新的相互联系。同样值得注意的是,毕格罗航宇是在美国国会于2000年取消了充气式栖息地技术项目后,从NASA购买了该技术的专利权。NASA从20世纪60年代就开始研究太空可充气技术。20世纪90年代,他们研发出一种巨大的可充气舱,名为“过渡中心”(TransHub),目的是为ISS提供更宽敞的空间。TransHub重量轻,直径是ISS的2倍,由耐用的凯夫拉纤维(Kevlar)和耐斯特尔纤维(Nextel)制成,可以承受微流星体的撞击,在设计时还考虑了火星任务。国会取消该计划对TransHub团队来说是一个巨大打击。[37] 但无意中,此举被证明是成功的。毕格罗航宇不受华盛顿官僚主义和国会反复无常的影响,6年内,这项技术便取得了成果。TransHub的设计师威廉·施耐德(William Schneider)将罗伯特·毕格罗比作霍华德·休斯(Howard Hughes),干劲十足,敢作敢为,参与工程的各个方面。[38] 罗伯特·毕格 罗真的相信外星人就生活在我们中间,这样的信念可能会驱使他寻找各种办法让数百万人离开地球。[39] 市场有了,技术也几乎有了。结果会是什么样子呢?
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1700038287 毕格罗可扩展活动模块(BEAM)
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1700038289 这些质量轻、可充气的结构有可能用作第一间太空旅馆。BEAM是罗伯特·毕格罗的创意,他是美国廉价套房的创始人,最近又创立了毕格罗航宇公司。第一批到访BEAM的人可能是电影和音乐摄制组。2016年,BEAM成功与ISS对接。
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1700038293 我们先来定义几个与造访目的地有关的术语。近地轨道(Low-earth orbit,LEO)是大多数旅游活动最先开展的地方,位于地球上方100~1200英里(160~2000千米)。ISS、哈勃太空望远镜、遥感和间谍卫星都在近地轨道上。中地球轨道(Medium-earth orbit,MEO)是众多GPS卫星和通信卫星的家园,位于地球之上1200~22000英里(2000~36000千米)处。地球静止轨道(Geostationary Earth orbit,GEO)的高度是22000英里(36000千米),地球24小时不停转动,但位于该轨道上的卫星总是停留在赤道上方的同一点。这也是地球同步轨道(Geosynchronous Orbit)即24小时轨道的高度,该轨道可以在地球的任何方向,而不仅是在赤道上方。许多通信卫星都在地球同步轨道上,许多军事和气象卫星也在该轨道上。
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1700038295 还有几个最佳地点,称作拉格朗日点(Lagrangian points)。在这些点上,两个天体(如地球和月球,或地球和太阳)之间的引力达到平衡,将任何物体放置在这些点上就像搭上了顺风车一样。许多天文观测卫星放在这些位置。物理学家杰拉德·奥尼尔设想在地球—月球拉格朗日点4和拉格朗日点5(分别简称为L4和L5)建造在轨城市,这两个点与月球轨道呈60度夹角,在月球前方60度或后方60度的位置上。置于该处的物体将永远停留在那里,不需要消耗燃料,就像月球绕着地球运转一样。那里距离地球240000英里(384400千米),基本上就是地球到月球的距离。
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1700038297 近地轨道是轨道旅馆的理想地点,不仅因为它比其他轨道更容易到达,而且因为它在磁层的安全范围内。回想一下,磁层阻挡了绝大部分太阳辐射以及宇宙射线。磁层并不是一个环绕地球的巨大、固定、完美的球体,它在地球两极附近陡然下陷。但是,可以粗略地讲,你离地球越近,你受到的保护就越多,地球同步轨道以外的东西都不在磁层保护范围之内。太空就是太空。如果你不在月球或火星上,那么近地轨道和中地球轨道上的旅馆有什么实质区别呢?风景没什么区别,都很棒。
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1700038299 太空旅馆肯定不会像地面旅馆那样舒适,至少一开始是这样。枕头上不会有薄荷糖,主要是因为在微重力下它会飘走。便利设施并不重要,因为游客所渴望的只是体验几天微重力下的生活,在沮丧和不利的健康影响出现之前,花几天时间享受这种感觉就足够了。ISS本身也可能成为太空旅馆。如果NASA按照计划在2025年撤出,毕格罗航宇或其他公司将填补这一空缺,并将美国舱改造成旅馆房间。这类公司很多,处于不同的发展阶段,有些有商业计划和投资者,有些只有公关团队。一旦政府撤出,在ISS上租一个房间,而不是用它来做某些药物或其他科学实验,可能是唯一有利可图的活动。当然,除NASA之外,还有其他4个国家的政府机构也参与了ISS的工作。这些国家对美国决定空间站的命运都感到不快。
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1700038301 私营企业还计划建造校车大小的独立的(或自由飞行的)小旅馆,富有的客户花上 大约1000万美元就可以入住,折合每晚约100万美元——不管“夜晚”的意义如何。毕格罗航宇希望在21世纪20年代初发射两个叫作B330的可充气舱段,每个55英尺长,22英尺宽。这两个舱段一旦连接起来,将成为全球首个太空旅馆,容量是ISS的两倍。[40] 除了寻求刺激的富翁们,肯定会有电影和音乐视频的导演和演员,以及流行歌手渴望在微重力下拍摄,并愿意支付数千万美元到访近地轨道。考虑到在轨道上连续拍摄会很受欢迎且不需要增加特效,该计划可能会成为一种回报丰厚的投资。
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1700038303 单位质量货物运输价格越低,酒店就可以建得越复杂。私营公司正计划建造更大的旋转结构,其设计类似于电影《2001太空漫游》(2001:A Space Odyssey )中的“空间站5号”,一个通过辐条连接到中心枢纽的旋转环。由于离心力的作用,圆环上的重力看起来是正常的。通过辐条到达中心枢纽,你会体验到重力逐渐减小,直到中央枢纽的零重力环境。中央枢纽将是微重力“游戏区”,而外围圆环将是睡觉、吃饭、赌博或其他典型度假娱乐活动的地方。
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1700038305 这些项目需要花上几十年才能完成。不过,与传统的高层酒店或办公大楼不同,太空建设的一个便利之处是,巨大的建筑可以采用模块化的方式组装起来,而且在不断建设的过程中就可以居住。事实上,如果仔细观察虚构的“空间站5号”,你会发现第二个圆环正在建造中。这个概念一点也不虚幻。建造巨大太空结构的主要限制因素是,把材料从地球运到太空的成本十分高昂。然而,机器人 技术和3D打印技术已经发展到一定阶段,一旦发射价格下降,就可以开始建设。在瑞典,人们已经用遥控机器人完成大部分采矿工作,太空建设同样可以由操作员在地球上用操纵杆来完成。
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1700038307 在罗伯特·毕格罗等人的推动下,近地轨道上的旅游和娱乐活动有望成为地球以外首个盈利的人类活动。其他的人类太空活动都未曾盈利。通信卫星非常赚钱,但不需要人坐在里面。登月耗资数十亿美元,只是为了民族自豪感和军事方面的考虑。ISS造价数百亿美元,却只涉及少量科学研究。任何积极的投资回报都非常值得怀疑。但太空旅游在推动载人航天商业化方面具有独特的地位,因为它将使载人航天变得更便宜、更安全。
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1700038309 这种商业化也可以与制造业的利益并行发展。随着进入太空的成本更低,建立在轨工厂,在无重力、真空的环境中生产独特的商业和工业产品将成为可能。这可能包括前面提到的在ISS上尝试生产的蛋白质晶体,以及薄膜和聚合物。目前它们的生产利润完全被向轨道运送材料的昂贵费用所抹杀。
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1700038311 NASA及其苏联合作伙伴已经完善了在外太空行走的艺术。尽管我们可以对他们糟糕的决策和成本超支滔滔不绝地加以谴责,但事实是,如果没有美国政府以及苏联政府的开创性工作,私营企业将无法制造火箭以及建造轨道旅馆。
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