美国载人航天商业化研究（中）

张蕊 （北京空间科技信息研究所）



美国载人航天商业化研究（中）

张蕊 （北京空间科技信息研究所）

随着近地轨道实现大规模设施的建造部署，人类长期驻留等技术的日臻成熟，以及可重复使用技术的快速发展，商业化、产业化逐步具备条件，太空旅游、近地轨道商业运输和空间应用成为未来发展热点。以美国为主的航天国家积极推进载人航天商业化，近地轨道载人航天私营机构能力建设已初见成效，太空探索技术公司、轨道科学公司（现更名为轨道-阿连特技术系统公司，简称轨道-ATK公司）实现近地轨道货物运输常态化；波音公司、太空探索技术公司有望于2017年实现近地轨道商业乘员运输；XCOR宇航公司、维珍银河公司等多家商业公司即将提供太空旅游产品和服务。此外，美国提出商业空间站计划，并积极拓展月球以远的商业探索模式。载人航天领域的商业化是随着美国商业航天市场规模不断扩大、体系不断完善衍生出来的，也是美国载人航天降低成本、鼓励创新、提升竞争力的一个重要途径。

俄罗斯联盟 TMA-15M与“国际空间站”对接

2　美国主要商业载人航天项目

在载人航天领域，随着近地轨道技术日臻成熟，美国在2004年“太空探索新构想”中，将未来的目标定位于任务更复杂、成本更高的载人深空探索。另一方面，航天飞机退役后，美国只能依赖俄罗斯的“联盟”（Soyuz）飞船执行任务，这笔费用十分昂贵并逐年增加，而且长期依赖俄罗斯的飞船也会削弱美国对“国际空间站”的主导权。针对当时的情况，美国航空航天局（NASA）认为，商业公司比政府机构更能有效地承担得起开发和运营近地轨道项目，而NASA可以将主要资金用来实现“太空探索新构想”的目标。为此，NASA于2005年成立了商业乘员与货物项目办公室（C3PO），购买由商业公司提供的新型、低成本空间站乘员和货物运输服务，2006年启动了“商业轨道运输服务”（COTS）计划，并在2009年启动了“商业乘员开发”（CCDev）计划。由于资金不足，2010年2月，NASA在2011财年预算申请中取消了“星座”计划，支持商业运输系统执行空间站任务，发展商业乘员运输系统，并最终在《2010 NASA授权法案》中以法律形式肯定了商业乘员计划，明确NASA将继续执行商业乘员计划，商业运输系统继续稳步向前发展。

近地轨道商业运输项目

（1）项目情况及进展

在近地轨道，美国正在开展商业货物和乘员运输项目，由商业公司完成“国际空间站”的货物和乘员运输。商业乘员和货物运输项目包括“商业轨道运输服务”计划、“商业补给服务”（CRS）和“商业乘员开发”计划，均由NASA的商业乘员和货物项目办公室负责管理。“商业轨道运输服务”计划为货物运输计划，向空间站提供货物补给；“商业乘员开发”计划已于2009年启动，是乘员运输计划。

1）商业轨道货物运输服务。该计划的目标是鼓励发展商业运输服务和相关市场。NASA作为用户之一，在市场上购买运输服务，其直接目标是为空间站寻求备选货物运输方案。该计划的最大特点是由NASA选定的商业公司研制航天器和运载火箭，并承担主要的研制资金，航天器和运载火箭属于商业公司，NASA直接采购商业公司提供的运输服务。

商业轨道货物运输计划包括2个阶段：

第一阶段为“商业轨道运输服务”（2006-2013年），推动私营公司开发和验证往返近地轨道的各种航天运输能力。在该阶段，NASA提供8.89亿美元的资金和技术支持，通过“空间行动协议”（SAA）与航天公司定下承诺，以资金资助和非资金资助形式推动商业航天运输市场的发展。NASA允许有资金资助的商业合作伙伴后续可以执行空间站验证飞行，这些商业公司只有在完成了开发中的一系列重大事件并获得NASA授权后，才能继续开展商业轨道运输服务。而非资金资助的商业合作伙伴不能开展空间站验证飞行，但可以利用轨道试验平台模拟空间站及其接口。在“商业轨道运输服务”计划下，太空探索技术公司开发了“龙”（Dragon）飞船与猎鹰-9（Falcon-9）火箭，轨道科学公司开发了“天鹅座”（Cygnus）飞船与中型“安塔瑞斯”（Antares）火箭。2013年，随着“天鹅座”飞船成功完成空间站验证任务后，“商业轨道运输服务”计划圆满结束。

第二阶段是向商业公司竞争采购用于空间站后勤支持的轨道运输服务，开展空间站“商业补给服务”，向空间站运输货物。2008年12月，NASA最终把合同授予太空探索技术公司和轨道科学公司。合同规定，太空探索技术公司和轨道科学公司将在2015年前分别完成12次和8次飞行任务。

2）“商业乘员开发”计划。2009年NASA启动该计划，目的是支持未来空间站的乘员运输。

第一轮“商业乘员开发”计划于2010年2月启动，目的是完成系统概念、关键技术的研发。NASA通过“空间行动协议”授予5家公司共5000万美元，其中：蓝色起源公司负责开发新型推力器发射逃逸系统和复合材料压力容器；波音公司负责开发乘员空间运输-100（CST-100）飞船［2015年9月更名为“星际客车”（Starliner）］；帕拉根太空研发公司负责开发环境控制与生命保障系统（ECLSS）；内达华山脉公司负责开发“追梦者”（Dream Chaser）太空飞机；联合发射联盟公司负责为“改进型一次性运载火箭”（EELV）的载人发射系统开发应急检测系统。

第二轮“商业乘员开发”计划于2010年10月启动，主要开展航天器和运载火箭的设计和成熟度研究，加速商业“乘员运输系统”（CTS）技术的实现。NASA向波音公司、内华达山脉公司、太空探索技术公司和蓝色起源公司授出3.162亿美元的合同，其中，波音公司继续研制“星际客车”、内华达山脉公司研制“追梦者”太空飞机。此外，在“商业乘员开发”计划中，非资金资助的公司还有阿连特技术系统公司、联合发射联盟公司和埃克斯卡利伯·阿尔马公司，其中阿连特技术系统公司负责开发“自由”（Liberty）乘员运输系统。

波音公司的“星际客车”准备与充气式太空旅馆对接示意图

第三轮“商业乘员开发”计划于2012年2月启动，也称为“商业乘员综合能力”（CCiCap）计划，完成商业“乘员运输系统”的综合设计，包括航天器、运载火箭、地面运营和任务控制，帮助NASA和美国实现安全、可靠、经济地载人进入太空的方案。NASA在2012年8月向太空探索技术公司、波音公司和内华达山脉公司授出合同，用于继续研制和测试。

2013年11月，NASA发布“商业乘员运输能力”（CCtCap）新合同的最终需求建议书，旨在确保商业公司建造的“乘员运输系统”满足NASA关于运送航天员的安全性要求。“商业乘员运输能力”是商业建造、运行一体化乘员运输系统的2个阶段认证计划中的第二阶段；其前一阶段为“认证产品合同”（CPC），于2012年12月授予波音公司、内华达山脉公司和太空探索技术公司。认证计划将评估空间运输系统生产和测试的全过程，包括火箭、航天器和地面运行。这3家公司据此制定了认证计划和数据集，以证明各自系统符合安全性和任务要求。

最终，“商业乘员运输能力”合同于2014年9月尘埃落定。NASA最终授出价值68亿美元的“商业乘员运输能力”合同，由太空探索技术公司（获得26亿美元）和波音公司（获得42亿美元）共同为其执行空间站载人运输任务。依照“商业乘员运输能力”合同，波音公司和太空探索技术公司被要求通过严格的认证过程，各包括5个认证里程碑：①认证基线评审；②设计认证评审；③试飞就绪评审；④运行就绪评审；⑤认证评审。每家公司都将根据实现认证里程碑和其他关键里程碑的情况获得资金支付。原计划首次载人飞行任务于2017年进行，但目前面临推迟。

3）投资情况。太空探索技术公司和轨道科学公司近地轨道运输系统的开发仅获得NASA“商业轨道运输服务”计划下7.88亿美元的投资（其中5亿美元为初始投资，2.88亿美元为2011财年追加的投资）。商业乘员与货物项目办公室利用其有限的预算实现目标最大化，将超过93%的资金支付给合作伙伴的里程碑事件，其余资金用于项目管理、技术支持和日常开支。

在“商业轨道运输服务”计划结束时，NASA为商业运输系统开发与验证提供的资金不到总资金的50%，其中政府给轨道科学公司的资金投入除了“商业轨道运输服务”计划外，还包括发射和地面设施。

美国空军成本模型（NAFCOM）基于NASA环境和文化，从低至4.43亿美元到高至40亿美元，对研制猎鹰-9火箭的成本进行了评估。然而，最终用于开发、验证火箭的成本仅为4亿美元，不到计划的10%。这样，NASA能够获得大大低于航天飞机成本的货运服务。

（2）主要商业运输系统概况

1）太空探索技术公司的“龙”飞船。“龙”飞船可执行空间站的货物和人员运输任务，航天飞机退役后，“龙”飞船成为世界上唯一能够从空间站向地面运回货物的航天器。“龙”飞船的最大特点是可重复使用，其所有结构和机构均设计为能够支持乘员运输，任务持续时间为1周～2年，满足NASA所有相关标准。飞船分为载人型和载货型2种构型。截至2016年 4月底，“龙”飞船已成功完成7次空间站补给服务任务。不过2015年6月28日，“龙”飞船执行第7次货运补给任务时失败，火箭发射爆炸，此次事故是猎鹰-9火箭投入使用以来的首次发射失败。而在2016 年4月9日，“龙”飞船执行第8次空间站货运补给任务获得成功，并首次在海上平台回收了火箭第一级。

准备与“国际空间站”对接的太空探索技术公司载人型“龙”飞船示意图

第二代“龙”（Dragon）飞船，即载人型“龙”（Dragon V2）飞船仍使用猎鹰-9火箭发射，最多可搭载7名乘员或可人、货混装，可着陆于地球上任意地点，有望于2017年前实现载人飞行。“龙”飞船的载人型号最初被称为“驭龙者”（DragonRider），设计承载7人乘组或可人、货混装；具有完全自主执行交会、对接的能力，并有手动备份；采用NASA对接系统（NDS）与空间站对接。在2010年最早公开发布的设计方案中，太空探索技术公司已计划采用集成推进式发射逃逸系统，声称与大多数载人航天器采用的牵引可拆式逃逸塔相比有诸多优势，包括允许乘员在入轨的全过程中逃逸，逃逸系统可重复使用，由级间分离次数减少带来的乘员安全性提升，以及返回时在着陆阶段可用作精确着陆发动机等。保留一套紧急降落伞作为水面着陆的冗余备份系统。

2）轨道科学公司的“天鹅座”飞船。其标准构型长3.66m，直径3.07m，质量1500kg，加压容积18.9m3，载货质量2000kg（满载）。返回时可装载1200kg废物和空间站上不再需要的物品。截至2016 年4月底，“天鹅座”飞船已发射5次，用于执行空间站补给服务任务，但其中失败1次，即2014年10月28日，“天鹅座”飞船在执行第3次空间站商业补给服务任务时，遭遇火箭发射爆炸，飞船损毁，这是商业公司执行空间站任务时首遭失败重创。

3）波音公司的“星际客车”。它是波音公司为参与NASA的“商业乘员研究计划”提出的航天器设计，概念研究开始于2010年，主要任务是为空间站和将来可能的商业空间站运送乘员。“星际客车”由乘员舱和服务舱组成，外形类似于“猎户座”（Orion）飞船。舱体直径4.56m，略大于“阿波罗”（Apollo）指令舱，略小于“猎户座”飞船。乘员舱采用与“阿波罗”飞船一致的钝锥外形，乘组人数为7人，计划2017年实现运营。

4）内华达山脉公司的“追梦者”太空飞机。2014 年9月，NASA授予波音公司和太空探索技术公司空间站乘员运输任务合同，内华达山脉公司落选。在NASA没有将乘员运输最终合同授出之前，内华达山脉公司已开始建造其第一架“追梦者”，计划于2016年底由宇宙神-5（Atlas-5）火箭发射进行首次轨道飞行试验，目前仍在继续研制。“追梦者”是重复使用的带翼太空飞机，继承了航天飞机的特点，设计为可搭载2～7名乘员往返空间站，不载人时可运送1000kg货物到达空间站。2016年1月，内华达山脉公司中标NASA第二轮“商业补给服务”合同，将在2019-2024年为空间站提供货物补给。“追梦者”将随火箭垂直发射，以水平方式着陆。当任务终止命令发出时，具备6h内返回地球的能力。它拥有发射逃逸系统，并可根据需要自主飞行。其反作用控制系统推力器采用乙醇作为燃料，此种燃料不易爆炸，在“追梦者”着陆后可立即对其控制，这点不同于航天飞机。

商业空间站计划

目前，美国已有商业公司即将涉足空间站领域。

2013年1月，NASA宣布已经和比格罗航天公司签订一份1780万美元的合同，为空间站建造一个充气式太空舱。该舱段已于2016年4月8日由“龙”飞船发射，抵站后由加拿大机械臂-2（Canadarm-2）安装在宁静号节点舱（Tranquility Node）的尾向对接口上，以充分检验“比格罗充气式试验舱”（BEAM）技术。比格罗航天公司是一家为近地轨道建造廉价商业太空居住舱的企业，公司已经发射2个舱段原型，此外他们还希望将其中一个舱段送至空间站。该公司计划建立可独立运行的商业太空旅馆，它采用多个BA330舱段对接而成，每个舱段可提供330m3的居住空间。

比格罗航天公司志在建造全由充气式舱段组成的商业太空居住舱，可用作院校研究人员、太空旅客和其他非航天国家航天员的根据地。波音公司已与其建立合作伙伴关系，波音公司管理者曾表示过“星际客车”可支持比格罗航天公司的计划。

比格罗航天公司的“比格罗充气式太空舱”在轨飞行示意图

商业月球计划

（1）NASA计划与商业公司合作开展“月球催化剂”计划

当前，商业月球货物运输成为一个潜在的新兴领域，可为公众和私人用户以及科学和探索任务提供服务，空间运输系统上的私人投资正在日益增加。

2014年1月，NASA宣布将开展“月球货物运输与软着陆方式降落”（Lunar CATALYST）计划，也称为“月球催化剂”计划，目的是寻求商业合作伙伴共同发展可靠性高、成本效益好的商业化机器人月球着陆器，利用商业发射能力将小型（30～100kg）和中型（250～500kg）有效载荷运送至月球表面。该计划由NASA载人探索和运营任务部的先进探索系统部管理。NASA选定的商业伙伴将验证开发具有商业可行性的月球表面货物运输能力的可能性，商业公司将利用切实可行的方式实现月球着陆器开发能力，并利用现实的财政策略支持能力的开发、验证和最终的商业应用。这种开发方式能够支撑月球上的商业活动，如NASA感兴趣的新的科学和探索任务。NASA计划将“月球催化剂”计划应用在下一步月球探测任务中。这些机器人着陆月面后，不但要分析月表数据，还要探测出水资源，未来火星计划也会用到这些机器人。不同于近地轨道商业运输，在该计划中，NASA将不提供项目的资金支持，而是提供技术专家、设施租赁、设备软件等。目前，NASA没有要求商业公司提供月球着陆器或月球货物运输服务。

2014年4月，NASA宣布与太空机器人技术公司、麦士登航天系统公司和月球快车公司协商“无资金交换伙伴关系”协议，该协议将提高有效载荷在月球表面的着陆能力，并实现NASA和科学与学术委员会感兴趣的探测任务。NASA将与这3家美国公司协商的“空间法协议”作为“月球催化剂”倡议的一部分。NASA预计在3年的时间里为着陆器的研发和测试提供专业技术、测试设施以及设备租借与（或）软件。其中，NASA先进探索系统部主要负责样机系统的快速研发、关键能力的验证和未来载人深空探索任务操作概念的演示。NASA先进探索系统部主任杰森·库鲁森表示，NASA正努力拓展人类在太阳系内探索的疆域，包括小行星和火星，并促进商业航天领域的发展。

NASA与商业合作伙伴开展月球探测的合作模式，也适用于未来的探索任务。商业月球运输能力可帮助NASA实现科学和探测目标，如样品返回、地球物理网络部署、资源探测和技术进步。NASA官员格雷格·威廉斯在声明中说：“我们在商业伙伴创新方面的战略投资已经成功给空间站带来了商业化补给能力，接下来几年还会有商业化载人运输能力。‘月球催化剂’计划将会把我们带向更远的目的地。”

（2）比格罗航天公司商业月球基地计划

比格罗航天公司计划与NASA合作，共同在月球上建立私人航天企业的月球基地。2013年11月，该公司主席罗伯特·比格罗已向美国联邦航空管理局（FAA）提出个人开采月球资源申请。

该公司表示，永久的月球基地建设会因商业设施永久性问题而被迫停滞，因此如果不明确财产权利，在空间探索中就很难有正当的保证，没有人愿意承担这个风险。而联邦航空管理局所负责事项仅为常规发射与火箭再入，航天器在轨运行的日常监督不在其职责范围之内。该公司创始人罗伯特说，他计划要求联邦航空管理局评估如何处理月球资源财产权，如果要开展商业月球基地计划，公司和资金支持者必须能够：一是享有与月球或其他星体上开展的活动相关的劳动成果；二是拥有已经勘探、开发资源的所有权，并能实际应用。没有财产权，任何吸引私营公司参与月球和深空探索的计划最终都不会成功。

（3）“谷歌月球X大奖”

X大奖基金会于2007年设立“谷歌月球X大奖”，鼓励民间团体和商业机构发射月球探测器，奖金总额为3000万美元。

大奖赛规定，第一个成功发射月球着陆器着陆月球并在月面行进超过500m，按照规定发回高清晰度图片和视频的团队，将获得一等奖2000万美元，第二名获得500万美元，此外还有400万美元奖励给取得其他成果的团队，包括月球着陆器在经历月夜后还能继续工作，在月面行进超过5km，取得月球有水存在的证据等。最后100万美元将奖励给在促进太空探索多样性方面做得最好的团队，特别是努力培养青少年对科学、技术、工程和数学等学科发生兴趣的参赛队伍。大奖赛规定参赛经费来源90%以上必须是民间资金，但是不排除参赛团队以合理的价格向政府提供服务，搭载科研项目。

2015年1月，来自全球的5个团队获得“谷歌月球X大奖”的“里程碑大奖”，价值525万美元，这5个团队分别为：美国太空机器人技术公司、月球快车公司、印度团队、日本伯东公司和业余科学家跨国团队。“里程碑大奖”重点关注成像、移动性和着陆系统3个关键技术领域，针对硬件与软件的创新性进行评估。“谷歌月球X大奖”的最后评选期限正式推迟到2016年12月底。

（4）金钉公司月球计划

金钉公司计划于2021年前提供私人月表表面探索之旅。该公司总裁是NASA主管科学的前副局长艾伦·斯特恩，董事会由NASA约翰逊航天中心前副主任格里·格里芬领导。金钉公司将国外政府作为其主要市场，预计2人月球表面任务约为15.5亿美元。该公司已与航天领域内多家公司签订合同并开展合作，包括诺格公司、联合发射联盟公司，负责设计推进舱、月球着陆器和加压服，并开展多种任务分析，公司计划于2020年左右开展飞行试验。

商业小行星计划

维珍银河公司的白骑士-1/太空船-1

商业太空旅游计划

太空旅游作为航天一个面向大众的新兴产业逐渐发展起来，主要从事太空旅游的公司及其产品主要有维珍银河公司的太空船-2（SpaceShipTwo）、XCOR宇航公司的“山猫”（Lynx）飞行器和蓝色起源公司的“新谢泼德”（New Shepard）亚轨道系统等，以及太空探险公司提供的太空旅游服务。

（1）维珍银河公司

维珍银河公司致力于打造世界上第一条太空旅行商业航线，维珍集团是一家英国公司，其下属的维珍银河公司在美国，其太空旅游的发射场地——航空航天机场也在美国。其载人航天飞行系统包括2种飞行器：白骑士-2（WhiteKnightTwo）和太空船-2，由美国斯卡尔德复合材料公司和维珍银河公司合作研发。

太空船-2是在太空船-1基础上发展而来，用于商业太空旅游。太空船-1作为首架由商业公司投资建造进入太空的载人航天器，于2004年10月赢得1000万美元的“安萨里X大奖”。太空船-2与太空船-1相比，体积更大，全长18.2m，翼展8.2m，可搭载8人，由载机携带至高空，采用空中发射方式，截至2011年5月，总开发成本约为4亿美元。

（2）XCOR宇航公司

公式（2）中，τloop表示导航信号从地面站上行至卫星，经卫星转发后由地面站接收的环路传播时延；τhw,tx和τhw,rx分别表示地面站发射设备和接收设备时延；τtr表示信号传输链路对流层时延；τio表示信号传输链路电离层时延；τsat表示转发器时延；τsd表示星地时延。

XCOR宇航公司是一家美国私有火箭发动机和航天开发公司，总部设在加利福尼亚州莫哈韦航空航天港。该公司由前旋转火箭公司火箭发动机研制团队成员在1999年9月成立，致力于更安全、更可靠的可重复使用的运载器、火箭发动机和火箭推进系统的研究、开发、项目管理、生产及维护。

“山猫”为XCOR宇航公司在研的水平起降（HTHL）、装有火箭发动机的两座亚轨道飞行器，是目前在研的唯一完全可重复使用的亚轨道飞行器。“山猫”系列飞行器根据不同构型，可用于科学研究、太空旅游和微小卫星发射。“山猫”计划承载一名飞行员、一位购票乘客和/或有效载荷进入100km高度以上的太空。目前，该公司计划将飞行票价从原来的10万美元提高至15万美元。

（3）太空探险公司

太空探险公司为美国太空旅游公司，公司定制了一系列私人航天飞行体验方案，以满足不同人群的兴趣和预算。项目包括目的地为空间站的轨道飞行任务、环月飞行任务、零重力飞行、航天员训练计划等，未来还可能有亚轨道飞行任务。

（4）蓝色起源公司

由亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯建立的蓝色起源公司在载人航天领域颇有雄心，包括与NASA通过无资金资助的“空间行动协议”在商业乘员项目方面的合作。在此期间，该公司开发了一种双锥舱，最初打算利用宇宙神-5发射，后来决定采用自己研制的重复使用推进系统（RBS）。公司计划为客户提供亚轨道旅行体验以及亚轨道科学载荷服务，一次飞行将持续15min，并有几分钟处于微重力环境下，乘员舱拥有自逃逸系统。该公司与联合发射联盟公司签订了开发BE-4发动机的合同，由此公司将深度参与旗舰任务“火神”（Vulcan）运载火箭的研发。此外，该公司还计划在太空海岸选址建造一座大型生产工厂。

2015年4月29日，蓝色起源公司进行了“新谢泼德”亚轨道系统的首次试射。该项目瞄准太空旅游市场，整个系统包括一枚装有BE-3发动机的“新谢泼德”火箭，以及装于火箭上的乘员舱，火箭将乘员舱加速到马赫数为3，然后在94495m高度分离，乘员舱成功返回地面，但未能成功回收重复使用的火箭。该公司事后发表声明称将进行更多试飞，并着手调整相关液压系统。本次发射是该公司的一次重要里程碑，发射包含一台推力器，推力器上装有一台可变节流的BE-3型液氢/液氧发动机，在设计上参照太空探索技术公司的灰背隼-1D（Merlin-1D）发动机的工作方式，最终目标是在未来任务中实现重复使用。此次试飞中，虽然重复使用火箭未能成功回收，对此，贝索斯表示：假如以传统一次性使用火箭的标准来衡量，“新谢泼德”首飞可谓完美。

太空探索技术公司的灰背隼-1D发动机

2015年11月23日，蓝色起源公司进行了第二次试验，成功完成了人类历史上第一次亚轨道垂直起降试验。此后，该公司又分别于2016年1月22日和4月2日成功完成了2次亚轨道火箭回收试验，并率先成功进行了亚轨道火箭的重复使用。至此，蓝色起源公司成功完成了3次火箭回收试验，向太空旅游服务这一目标又迈进了一步。

商业载人航天重大事故

自2014年以来，商业载人航天发生了3次重大事故，反映出商业航天在技术、经验等方面还有待加强，但从发展趋势来看，载人航天商业化的步伐不会停止。

太空船-2飞行试验时在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠上空爆炸

（1）“天鹅座”执行第3次货物补给任务发射失败

2014年10月28日，美国轨道科学公司“天鹅座”飞船执行第3次空间站商业补给服务任务时，火箭在升空后6s发生爆炸，落回发射台时又引起了二次爆炸，船箭俱损。现场调查表明，地面系统受到的损失相当严重。“安塔瑞斯”系列火箭属于固液混合型中型运载火箭，有二级和三级两类共7种构型，近地轨道运载能力4.6～6t。“天鹅座”采用低风险设计，不具备返回能力，可装载废弃物再入大气层烧毁。该飞船包括标准型和增强型2种构型。

此次“天鹅座”发射任务中，是“安塔瑞斯”火箭首次发射失败，更是商业公司执行空间站服务任务以来首遭重创。事故调查主要集中在第一级的2台AJ-26发动机。已有证据表明，其中一台发动机的涡轮泵在点火15s后失效，是火箭爆炸的主要原因。该发动机由苏联用于载人登月N-1火箭上的NK-33发动机改进而来，而N-1火箭4次试验全部失败。

（2）太空船-2试飞爆炸

2014年10月31日，距离“安塔瑞斯”火箭爆炸仅3天之隔，悲剧再次上演。太空船-2在进行载人试飞过程中坠毁，造成一死一伤，飞行异常出现在与母机分离后。本次飞行是太空船-2第一次采用自行研制的新型固液火箭发动机，此前均使用美国内华达山脉公司研制的发动机。首架太空船-2计划于2015年提供商业旅游服务，事故发生后推迟至2016年，每个座位票价为25万美元（截至2014年10月）。事故后，美国国家运输安全委员会（NSTB）发布了调查信息，认为航天器的羽状尾翼存在问题。

经过9个月的调查，美国国家运输安全委员会于2015年7月公布事故调查进一步原因：主要原因是副驾驶错误操作以及公司培训上的疏忽，副驾驶过早开启羽状尾翼装置，致使飞船坠毁。

（3）“龙”飞船执行第7次货运补给任务失败

2015年6月28日，太空探索技术公司的猎鹰-9v1.1运载火箭执行第7次空间站的补给任务时，爬升约2min后，火箭爆炸解体。该公司首席执行官兼首席技术官伊隆·马斯克在事故后称，火箭第二级液氧贮箱出现超压，数据显示出有违常理的原因。7月21日，马斯克宣布事故的原因是火箭上的一个钢支架存在问题，该支架用于固定火箭上的高压氦瓶。由于支架存在故障，导致火箭升空过程中氦瓶脱落，并冲击到火箭二级液氧贮箱，高压导致液氧贮箱爆炸。

事故后，NASA局长查尔斯·博尔登发表声明表示，NASA为任务失败感到沮丧，但仍将与太空探索技术公司密切合作。同时表示，商业货运计划容许失败，NASA将继续以安全、有效的方式运行空间站，并将其作为未来较长期深空探索任务的试验平台。NASA主管载人探索与运行任务部的副局长葛斯滕迈尔称，此次任务对NASA是一个打击。但他强调NASA并无疏忽，只能说明航天飞行的挑战巨大。（未完待续）

Study on the Commercialization of U.S. Human Spaceflight （Ⅱ）