商业化浪潮下，国际空间站能否华丽转身？

文/ 江山

美国宇航局低轨商业化总体战略意在逐步把低轨载人航天活动从国际空间站过渡到商业舱段。之所以重视这项商业战略，一个原因是其想要最终摆脱国际空间站，同时降低成本。这也会让该局腾出资源来实施探测规划，比如载人重返月球、深空探测等。美国宇航局希望在2025年前建立起有所增强的商业能力，未来航天员可能会身着由耐克提供的T 恤衫在国际空间站上接受电视采访，身后的舱壁上还有一幅大大的丰田徽标。

▲ 公理航天公司建站示意图

孵化未来，推出新政

美国宇航局早在上世纪90年代末便制定了国际空间站商业发展规划，甚至出台了价目表，但一直没有太多实质性进展。2019年6月，其再次推出一项扩大国际空间站的商业利用的工作规划，包括政策上的调整，也包括为商业舱段留出一个对接口。具体内容主要有5 个方面。

一是采取一项新的国际空间站商业利用政策，让包括制造乃至市场推广在内的各类活动得以在该站上进行。这包括给出该站货物往返运输和站上服务的定价方案。这些活动必须是以下三类活动之一：同美国宇航局所肩负的使命有“关联”、能刺激低轨经济发展或是需要利用独特的微重力环境。

二是将允许商业载人运输服务厂家向国际空间站运送私人航天员。美国宇航局将允许每年开展两次此类任务，每次驻站时间不超过30 天。这些航天员需交纳每天约3.5 万美元的生保等站上资源使用费，并由安排飞行的公司收取相关费用。

三是计划发布一份招标文件，让各公司能够使用站上“和谐号”舱段上的一个对接口，在上面安装商业舱段。

规划中的另两项内容把重点放在需求上。美国宇航局将征集相关方案，研究国际空间站的商业用途，并找出阻碍该站商业利用的真实的和感知上的障碍；还发布了其对低地轨道服务和活动的最低长期需求的一项预测。鼓励增加国际空间站商业利用是要逐步从国际空间站向商业空间站过渡的远期构想的一部分。美国宇航局将会成为这些商业空间站的许多用户之一。

供不应求，坐地起价

▲ 公理航天公司商业舱段对接国际空间站想像图

专家认为，低轨商业化可能需要一些时间。近期来看，最大的市场还是载人航天，即送美国或其他国家的政府以及私人航天员上天飞行，预计市场规模将是数亿美元。

今年4月29日，美国宇航局称相关公司送私人访客到国际空间站的兴致很高，对此类任务的需求超出了其接待能力，因而调高了对未来前往国际空间站的私人航天员任务的收费标准，并称新价格反映了为这些任务提供支持的实际开销。新修订价目表更新了对于飞往国际空间站的私人任务使用货运、站上资源、机组工时和其他服务的收费标准。按照2019年6月在低轨商业化战略下发布的最初价格政策，该局对生保和厕所使用的收费标准是每人每天11250美元，对使用食品和空气等其他机组补给物资的收费标准是每人每天22500美元。另有一些数额较小的收费项目，涉及储物、用电和数据使用等。

▲ 带上行李，去太空旅行

按照新的价格政策，每次私人航天员任务都要收取520 万美元的站上机组工时费，并要收取480 万美元的任务集成与基础服务费，包括任务规划。新政策还要针对利用货运飞船为这些任务在站上预备食品和其他货物，以及用这些飞船来处置货物，收取每人每天8.8万～16.4 万美元的费用，并要收取每人每天40 ～1500 美元的机组补给物资费和每人每天2000 美元的食品费。

新政策意味着向开展私人航天员任务的公司收取的费用将大幅提升。按照旧政策，对于假想的一次4 人为期1周的国际空间站飞行任务，生保和机组补给物资费用将是94.5 万美元，其中不包含储物、数据或用电费用。而按新政策，对于同样一次任务，即便按所给出的费用范围的下限来算，货运、食品和补给物资收费也将会超过250 万美元，外加1000 万美元的每次任务费用。

美国宇航局称，修订后的定价“反映了对超出空间站基线能力的资源之价值的全额补偿”。不过，该局并没有把根据任务具体情况来商谈价格的大门关上。该局称，“鉴于私人航天员任务的复杂性和任务方案各不相同，这些任务的应补偿价值可能会有所不同”。具体价格“将在任务签授和合同或协议最终确定之时商谈”。

顺势而上，高档化妆品飞天

美国宇航局推出国际空间站商业利用规划后不久，2020年诺·格航天系统公司在发往国际空间站的一艘天鹅座货运飞船中，便搭载了雅诗兰黛公司的10瓶面霜。这些面霜在站上的穹顶舱内以地球作为背景进行拍摄。该公司将利用这些影像在社交媒体上做广告宣传。“雅诗兰黛”向美国宇航局支付约12.8 万美元的往返运输和拍摄费用。“雅诗兰黛”的有效载荷是美国宇航局为支持低轨商业化所开展的总体工作的一部分，标志着低轨商业化努力迈出又一小步。

2019年6月对外宣布的计划是把站上5%的资源留给此类商业项目使用。美国宇航局商业航天飞行研制工作主管麦卡利斯特说，商业空间站项目要想具有可持续性，就需要由该局以外的用户来支持其运行，而“雅诗兰黛”之类有效载荷是帮助实现这种过渡和推动商业低轨开发工作这一总体战略的一部分。

抓住机遇，“纯私人飞船”登站

私人航天员任务能得以进行靠的是美国宇航局近两年前宣布的低轨商业化政策。该政策允许每年开展两次此类任务，并提出把站上部分资源留用于商业用途。

实际上，据外媒报道，早在2018年9月比奇洛空间运营公司曾向太空探索技术公司支付定金和预订费用，涉及“载人龙”4 次前往国际空间站的飞行。该公司计划按每个座位5200 万美元收费，这略低于美国宇航局宣称的其按照与“波音”和太空探索技术公司签订的商业载人运输合同所支付的5800万美元的座位均价。

今年5月10日，美国宇航局宣布同公理航天公司（AxiomSpace）就后者送私人访客前往国际空间站的首飞任务正式签署了协议。该公司成为第一家就私人航天员任务签署协议的公司。代号为Ax-1 的这次任务拟于明年2月发射，将用太空探索技术公司一艘载人龙飞船把3 位付费客人送上该站。航天员迈克尔·洛佩兹-阿莱格里亚将担任飞船指令长。与其同行的还有另外3人：拉里·康纳、马克·帕蒂和伊坦·斯蒂比。Ax-1 任务将历时10 天，其中有7 ～8天时间将对接在空间站上。这将是公理航天公司拟飞赴国际空间站的一系列任务中的首次。公理航天公司并未披露除洛佩兹-阿莱格里亚之外3 位商业乘客为参加此次任务付了多少钱。业内人士估计每人的“票价”在5500万美元上下。

▲ “雅诗蓝黛”在国际空间站穹顶做展示

▲ “鼓舞四人组”成员在LC39A 航天员登舱摆臂合影

▲ 国际空间站

Ax-1 任务协议是在2019年的价格政策之下达成的。由于和公理航天公司之间的一项服务互换，Ax-1 任务实际上将由美国宇航局给“公理”倒贴钱。虽然“公理”要购买机组补给物资和在轨资源等服务，但美国宇航局将购买那艘载人龙飞船上的“冷藏”空间，在任务结束时把一些货物运回地球，为此将向“公理”支付169 万美元。

Ax-1 任务也将是太空探索技术公司首次承担以国际空间站为目的地的全私人性质载人飞行。

私人航天员任务机会受限于美国宇航局所说的国际空间站“交通量模型”，也就是飞船抵达和离开的进度安排。商业载人运输任务只能使用站上的两个对接口，其中一个由运送站上现有长期机组的那艘飞船占用，另一个供商业载人运输飞船在机组交接期间使用，也用于货运型龙飞船任务和私人航天员任务。这也就限制了开展私人航天员任务的机会。目前这类任务每年大概也就能做两次。

公理航天公司希望能抓住那些机会，通过竞争能以每年两次的频度开展私人航天员任务。公理航天公司对接下来3 次飞行（Ax-2、Ax-3 和Ax-4）也已有了安排。上述3 次任务都将交给太空探索技术公司，由载人龙飞船载客飞向国际空间站，预计都会在2023年前进行。美国累计太空驻留时间纪录保持者、女航天员佩吉·惠特森将担任其第二次国际空间站商业飞行任务的指令长。将与她同行的还有来自田纳西州的私人航天员约翰·肖夫纳，后者将是代号为Ax-2 的那次任务的客户，并将兼任驾驶员。惠特森曾3 次到国际空间站上执行长期飞行任务，累计在太空中驻留了665 天，是在太空中停留时间最长的美国人。惠特森2018年退休后，以航天员顾问的身份加入了公理航天公司。

争先恐后，加装私人舱段

公理舱段

对于公理航天公司来说，其已订购的4 次飞行将只是个开端。该公司打算从2024年开始往国际空间站上加装私人舱段。这些“公理站”舱段到2028年将能脱离出去，成为一座私有轨道前哨站的基础舱段。

公理航天公司总裁兼首席执行官萨弗雷蒂尼称，公司从成立之初就把持续的空间商业开发作为发展愿景。他说，通过管理首批国际空间站私人造访任务并进而建设全球首座商业性空间站，公司正在向实现这一愿景迈进。他称赞太空探索技术公司以可靠的商业载人发射能力开辟了这条道路。

2020年1月，美国宇航局宣布公理航天公司将取得国际空间站一个对接口的使用权，可以在那里安装一个商业舱段，用于研究和其他目的。基础合同期为5年，外加2年的选择权。公理航天公司没有透露其拟加装部段的太多技术细节，只是说“公理部段”最终将包括节点舱、研究与制造设施、机组居住舱和便于观看地球的“大窗户”舱段。预计首个舱段将在2024年下半年发射。这些舱段本身将会成为未来一座独立空间站的核心。公理航天公司在太空中建设一个商业目的地的工作对于美国宇航局满足其远期的低地轨道航天员训练、科研和技术验证需求是关键的一步。

公理航天公司2021年2月宣布筹到1.3 亿美元，从而能够继续推进其建设私人空间站的长远目标。本轮融资将让该公司能够扩大规模，包括在年内把员工人数增加到约110 人，同时支持向正在承造前几个舱段增压舱室的泰雷兹·阿莱尼亚空间公司按季付款。尽管本轮融资把公理航天公司从2024年起往国际空间站上加装一系列商业舱段，并最终形成一座独立商业空间站之核心的规划向前推进了一步，但还需筹集更多资金，最终可能要为建设自有空间站筹集5 亿～10 亿美元。这一项目的总耗资将在30 亿美元上下，但其中绝大部分将通过经营创收来解决。

纳型支架气闸舱

去年12月太空探索技术公司的猎鹰9-1.2 型火箭发射了执行美国宇航局“商业补给服务”（CRS）项目下国际空间站货运补给任务的一艘“龙”货运飞船。飞船上载有约3 吨重的补给物资和仪器设备等，包括纳型支架公司将装到站上的“主教”小型商业气闸舱。该舱原称“纳型支架气闸舱”，由“波音”参与研制、建造和准备。泰雷兹·阿莱尼亚空间公司为其生产了承压壳体、微流星体与轨道碎片防护层和各类结构部件。这个钟形舱装在飞船不增压的筒形躯干段内，其尺寸亦由躯干段决定，直径2.1 米，长1.8 米。“龙”是唯一能把大型外部有效载荷送到国际空间站上的飞船。

▲ 公理航天公司AX-1 任务乘组人员为（左起）指令长阿莱格里亚，以及3 位飞行工程师：任务专家马克·帕蒂，拉里·康纳，伊坦·斯蒂比

▲ 美国宇航局要建站上商业舱段

纳型支架公司及其合作伙伴把“主教”设计成既能在国际空间站上使用，也能在未来的商业性空间站上使用。“主教”的内部空间5 倍于站上的日本气闸舱，另设有效载荷搭载平台和增压研究支架。

纳型支架公司成立于2009年，旨在促进空间商业利用，从国际空间站及“诺·格”的天鹅座飞船上为用户发射立方星和微型卫星。研制部署“主教”气闸舱是为了能从站上部署更大的卫星。除部署卫星外，该舱还将能用于有效载荷搭载和相关设备测试，并可作为航天员出舱活动的外部工具箱。

自2005年以来，历任美国总统都十分重视商业航天在美国经济、社会发展中的重要作用。在美国宇航局等政府部门的支持下，美国商业航天快速发展，从当初开始探索采用商业航天的方式为国际空间站运送货物，从而代替即将退役的航天飞机，到大力鼓励美国私营企业建造、拥有和发射商业运载火箭和飞船，为国际空间站提供补给，再到实施商业乘组计划，帮助私营企业发展运送航天员往返国际空间站的载人飞船以及开展商业空间站的探索，商业航天已成为推动美国航天发展的关键力量之一。

推动国际空间站商业化符合美国要让低轨航天活动全面私有化的总体愿望。目前国际空间站合作伙伴一致同意将该站运营到2024年，是否继续延寿还没有明确说法。有专家指出，即使那时现有合作伙伴真的“断供”，也并非一定意味着该站将马上做离轨处理。由工业界把国际空间站某些部分甚至全站作为未来一座商业平台的一部分继续运行是可能的。★