“国际空间站”商业化之路

安德华 张园园（中国航天员科研训练中心）

“国际空间站”是真正意义上的国际项目，具有全球化的特点，尽管存在政治分歧、经济困难、社会变革，但各个伙伴国能克服困难、协调一致、分享经验，共同致力于“国际空间站”的建设，得益于此，“国际空间站”从2020年延寿至2024年。然而，2024年后“国际空间站”何去何从，各伙伴国仍然不置可否，至今未达成统一的意见。

近年，各国航天机构的领导和专家就“国际空间站”的后续发展纷纷给出预测和建议，其中私营公司参与“国际空间站”运营，走商业化的道路，受到各国的认可和追捧，美国国家航空航天局（NASA）更是此观点的倡导者和实践者。NASA的专家认为，无论从节约国家经费的层面考虑，还是就延长近地轨道美国的存在考量，“国际空间站”商业化之路势在必行。然而，“国际空间站”的运营具有特殊性，它既是国际合作项目，又是航天大国的国家行为，其商业化和市场化之路不可能一蹴而就，向私营公司开放“国际空间站”注定是复杂而漫长的过程。

1 “国际空间站”商业化历程与NASA的投入

最早的商业航天飞行出现在1990年和1991年，日本记者秋山丰广（Toyohiro Akiyama）和英国女化学家海伦·沙曼（Helen Sharman）分别搭乘联盟 TM－11和12（Soyuz TM－11和12）参加和平号空间站（Mir）飞行。这些航天项目都是一次性的，且在私人机构资助的项目框架下开展。

2001年4月，美国亿万富翁丹尼斯·蒂托（Dennis Tito）搭乘联盟 TM－32参加了“国际空间站”的飞行，可以说，“国际空间站”商业飞行至此才算拉开序幕。载人航天领域由此开启了一个新的发展方向—太空旅游。

2001－2013年，在俄罗斯载人飞船的帮助下，有10名非职业航天员到访“国际空间站”俄罗斯舱段，并且他们都在飞行中完成了个人的太空研究、实验以及教育计划。在“国际空间站”载人飞行的12年间，俄罗斯加加林航天员科研试验训练中心（GCTC）共计训练了来自9个国家的20名太空游客候选人。最终，有10名非职业航天员作为航天飞行参与者搭乘俄罗斯航天器参加了11次飞行。

虽然太空旅游的出现开辟了“国际空间站”商业飞行新时代，但这并非是美国独立开展的商业运作，俄罗斯在其中承担了主要的角色。美国太空探索技术公司（SpaceX）“龙”（Dragon）飞船的出现，是美国“国际空间站”商业化之路的一个重要里程碑。

2019年7月10日，NASA监察长保罗·马丁（Paul Martin）在美国国会众议院科学、空间和技术委员会听证会上，在谈到“国际空间站”商业化运营中美国付出的成本时透露，在近12～14年中，NASA共投入170亿美元帮助私人公司在物资运输和乘组运送方面进行商业运作。NASA的投资和私营公司的投入共同推动了美国航天商业化的发展。

NASA用于“国际空间站”运营和维护的费用每年平均为30亿～40亿美元，170亿美元是一笔巨额的开销，NASA的经费在很大程度上来自于国家的财政补贴。“国际空间站”项目由俄罗斯、美国、日本、加拿大和欧洲航天局（ESA）管理。美国自1998年11月20日开始向“国际空间站”投入，总计耗资近1000亿美元。

2 NASA公布“国际空间站”商业化计划

2019年6月7日，NASA首席财务官杰夫·德威特（Jeff DeWit）在纽约举行的新闻发布会上宣布，NASA计划拓展“国际空间站”的商业活动。随后，NASA宣布了一项大规模的“国际空间站”商业化计划，计划由5部分组成，包括有可能从2020年起向“国际空间站”运送非职业航天员。对于太空游客规定只做短期飞行，飞行时间不超过30天。游客乘美国私营公司研制的载人飞船飞行，每年执行2次商业载人飞行任务。

此外，私营公司有可能在“国际空间站”从事“以营利为目的的商业活动”。NASA为私营公司提供一个基本方案，私营公司可用自己的创造力和独创性找到获利的方法。

2019年7月31日，NASA局长吉姆·布莱登斯坦（Jim Bridenstine）在“国际空间站”研究与开发会议上发表演讲时强调，NASA“国际空间站”商业利用的新战略将会带来低地球轨道的“工业化”。布莱登斯坦解释说：“‘国际空间站’上的研发项目可带来低地球轨道上的商业活动，而这对整个国民经济也有其意义。我们希望利用太空来改善地球上人类的条件，希望能证明能力、证明技术、证明市场，最终让我们能够在太空中做更多事情，并让更多的人和更多的项目进入太空，让太空实现商业化和工业化，并由此在经济上给美国带来重要的推动力，促进收支平衡和出口。这是美国保持航天领先地位的最终目标。”

NASA之所以重视这项商业战略，原因之一是其想要最终摆脱“国际空间站”，同时降低其成本。NASA的长期计划表明，美国将把主要的航天活动转移到深空，低地球轨道的航天活动将交给私营公司。该计划的实施可以帮助NASA聚力于2024年前开展月球载人计划。

布莱登斯坦在新闻发布会上强调，NASA要利用纳税人给予的资源来开发载人航天商业市场价值，包括载人重返月球和最终前往火星。不过他承认，这一过渡的时间表暂时还不明确。NASA希望在2025年前增强商业能力，他说：“作为一个国家，我们致力于确保美国在低轨载人活动不出现断档。”

3 NASA为“国际空间站”的商业化做积极的准备

NASA专家认为，“国际空间站”运营商业化是合理的，也是符合逻辑的。“国际空间站”至少要运行至2028年，“国际空间站”停止运营后，取而代之的应当是紧凑型的私营空间站，所以“国际空间站”的运营应当向商业化过渡，包括私营公司还应承担飞往“国际空间站”的载人飞船的研制。美国专家多次强调，“国际空间站”是最重要的科学和技术平台，包括可以用于训练载人火星飞行。同时在美国也多次讨论一个问题，出于节约国家资金考虑，可否将“国际空间站”计划的资金转到私人手中？

目前，NASA努力为私营公司在空间站上活动创造法律条件和机制。首先，要保证在空间站美国舱段的各类活动合法化，包括制作和广告活动；其次，NASA将建立一个通用的向空间站运送货物的机制，适用于任何私营客户；将使私人航天员向空间站飞行合法化，计划每年向空间站运送2名私人航天员，每次飞行不超过30天。专家或游客在空间站驻留1天，NASA可获得3.5万美元。

2019年6月21日，NASA发布了招标文件，征集可加装到空间站上的商业性舱段方案。本次招标是NASA低轨商业化的一部分。NASA未披露打算签发多少份合同或合同金额是多少，声称打算在2个“下一步”计划附件项目上投资5.61亿美元，以支持空间站商业性舱段和自由飞行器的研制。

根据NASA的计划，“国际空间站”和谐号节点舱（Harmony Node）将用于对接私营公司的商业舱段，2019年年底遴选出了有资质的私有公司。美国纳莱克斯公司（NanoRacks）和美国比格罗航天公司（Bigelow Aerospace）表达了自己的意愿和建议。纳莱克斯公司计划向“国际空间站”发射由空客防务与航天公司（ADS）开发的小型气闸舱，而比格罗航天公司则以“比格罗充气式试验舱”（BEAM）项目令人瞩目。

比格罗航天公司几乎与NASA同时宣布，已预定4次SpaceX公司的“国际空间站”载人飞行并交了预付款。该公司透露，每次发射将运送4人，飞行时长为1～2个月，每名游客的费用为5200万美元。显然，这与NASA的“国际空间站”商业计划是相悖的，飞船乘组成员不可能都由游客构成，实际上是总共运送4名游客，而不是16名。而且如上所述，NASA限制私人航天员在空间站驻留时间不超过30天。

比格罗航天公司组建于1999年，自2010年公司一直致力于大型充气居住舱BA－330[又名“鹦鹉螺”（Nautilus）]的宣传。在一些报道中，它俨然是地球或月球轨道站的基础模块，它也可连接到“国际空间站”上。基于这个模块，比格罗航天公司甚至还描绘了未来的月球基地。然而，该模块向太空的发射却不断推迟，似乎公司没有足够的资源来开发它。早前，比格罗航天公司已经预订了宇宙神－5（Atlas－5）运载火箭用于2020年发射BA－330，但似乎并没签订有效的合同。

比格罗航天公司的主要成就是在2016年向“国际空间站”发射了BEAM试验舱。该试验舱的特点是成本低，试验舱的质量为1.36t，展开后直径为3.2m、长为4m，密封体积为14m3。BEAM试验舱顺利地通过了2年的试验，现在为折叠状态。

4 “国际空间站”商业化的制约因素

BEAM试验舱

虽然NASA宣布了“国际空间站”的商业化计划，但有专家认为，“国际空间站”是国际合作项目，其特殊性决定了国家应是其运营的主体，商业化和工业化并非一蹴而就，向私营公司开放“国际空间站”美国舱段是一个漫长和复杂的过程。

首先造访空间站的游客和专家需要有睡觉的地方，需要工位、附加设备和食物储备等。NASA必须共同出资创造这些条件，包括发射新的模块，未来还要为私营公司的亏损承担部分责任，因为这就是商业活动。

如果不等待“国际空间站”扩建，而在近年启动私营公司的工作，那么附加的工作就会落在美国航天员的身上。此外，空间知识产权问题将难以解决。

“国际空间站”条件下的生产和应用实验市场很难提前评估。在失重条件下，光纤生产和某些人体器官的打印被认为是有前景的，但到目前为止还没有在这个方向上进行过实验。这方面没有进展的主要原因是将材料送入轨道再运回地面的成本非常高，太空生产无法获得回报。但如果国家对运输给予补贴，情况会有所改观。NASA的主要任务是吸引大量的玩家（冒险家）到空间站，这样“国际空间站”的商业化进程可能会很顺利。

BEAM舱的开发和发射是由NASA资助的，正是这一事实决定了该计划的成功。乐观估计，在没有考虑私营空间站建造和发射成本的情况下，空间站的运营会在适宜时间内得到回报。但纳莱克斯公司或比格罗航天公司不可能会独立找到投资，只有像SpaceX公司和波音公司（Boeing）那样能独立向空间站发射载人飞船的公司，才有能力开展太空旅游业务。

对于在空间生产领域开展试验，仅凭一个私人试验舱和一个气闸舱是不够的。“国际空间站”的环境会受到运行发动机振动的严重“污染”，需要开发自由飞行的试验舱，能与空间站对接加载和卸载样品，类似于俄罗斯能源火箭航天集团（RKK Energia）研发的多功能空间实验室（ОКА-Т舱）。开发这样的模块对于美国私人公司并不是不可攻克的难关，但需要时间。

5 NASA坚信：美国与俄罗斯一定会在空间站项目上继续保持合作

NASA人类探索与运营部副主管威廉·格斯滕迈尔（William Gerstenmaier）在美国议会众议院科学、空间和技术委员会听证会上阐述了NASA的立场：无论华盛顿方面政治态度如何变化，美国与俄罗斯在“国际空间站”项目上会继续保持合作。

听证会主要讨论“国际空间站”美国舱段服务商业化的问题，该问题不可避免地涉及到与莫斯科方面在近地轨道空间探索领域的合作问题。格斯滕迈尔被问到一旦俄罗斯将本国的舱段从“国际空间站”移出，NASA有何具体措施时，格斯滕迈尔阐述，这只是一个假设的问题，“国际空间站”俄罗斯舱段和美国舱段在很大程度上是相互依赖的，比如美国舱段为俄方提供电能，为他们发送了近1000份各类信息和节目，同时也收到了相同数量的信息。因而，无论双方愿意与否，美俄必须保留国际伙伴关系。我们可以提出很多假设，但在现实中美俄是国际伙伴组成部分，双方进行合作且未来还要继续合作。

格斯滕迈尔强调，NASA并非将获利作为近地轨道商业化的首要目的，允许私营公司在“国际空间站”开展试验和研究，就是为了空间站的运营更加经济与实用，将来国家需要时，更加经济地使用商业化服务，这会减少国家对未来相关活动的投入。在“国际空间站”项目上，美国既要积极推进商业化进程，也要加强与俄罗斯的合作，为了延长“国际空间站”使用寿命，二者缺一不可。

NASA总监察官保罗·马丁在听证会上重点提醒中国“天宫”空间站建设计划对“国际空间站”经费的影响，因为有些国家和机构已对中国的空间站表现出了一定的兴趣。中国正在积极地进行空间站建设，加紧航天员训练，在2022年空间站建成后将开展一系列国际合作，此举也得到了联合国的支持。“天宫”服役最少10年，平时由3人乘组驻守，在需要或轮换时可容纳6人。

“阿尔忒弥斯”月球计划

除“国际空间站”项目外，还有美国的“阿尔忒弥斯”（Artemis）月球计划，在近5年内NASA对该项目的投资预计在200亿～300亿美元。现在担心的是，美国和“国际空间站”其他参与国在2024年后履行空间站维护义务的预算资金是否充足。

有议员问到，鉴于“国际空间站”2024年使用期限临近，是保留“国际空间站”还是全部或部分将其转移到月球轨道。格斯滕迈尔坦言，NASA对“国际空间站”向近月轨道转移的适宜性进行过研究，也探讨了各种方案。这种观点很有吸引力，但却不切合实际。一个大型的轨道组合体在拆除时，其中的一小部分也必须保留在“国际空间站”当前的轨道范围内。

对于美国的“国际空间站”商业计划，俄罗斯没有更多的表态和评论。但俄罗斯航天国家集团（Roskosmos）总裁德米特利·罗戈津（Dmitry Rogozin）2019年对外宣称，即使“国际空间站”停止运营，俄罗斯也会在轨保留自己的空间站，届时俄罗斯舱段将以科学动力舱为基础组合连接新的舱体，科学动力舱将于2022年发射。在这方面俄罗斯只有这一种选择，而且俄罗斯空间站可以扩展，可以开展国际合作并发展新的国际伙伴。