耗資超過1500億美元規(guī)模超400噸的國(guó)際空間站自曙光號(hào)核心艙入軌以來歷經(jīng)二十三年的漫長(zhǎng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)如今已經(jīng)步入壽命晚期，維系空間站運(yùn)行近80%的系統(tǒng)也已老化，艙體漏氣事件也是頻頻發(fā)生，尤其是今年，在不到3個(gè)月時(shí)間里就出現(xiàn)了兩次姿態(tài)失控事件。

在科學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)艙姿控失控影響下國(guó)際空間站翻轉(zhuǎn)了540度

反觀人類另一座空間站“天宮”，目前已經(jīng)接待了兩艘天舟貨運(yùn)飛船與兩艘神舟飛船，第一批入駐航天員已經(jīng)完成三個(gè)月在軌駐留任務(wù)安全返回地球，第二批航天員也已經(jīng)入駐超過一個(gè)星期，他們將執(zhí)行為期半年駐留任務(wù)。

進(jìn)駐天宮空間站的神舟十三號(hào)航天員乘組

天宮空間站在軌建造周期只需兩年時(shí)間，第一年發(fā)射核心艙并進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證的相關(guān)發(fā)射任務(wù)，第二年就可轉(zhuǎn)入在軌組裝建造，且在當(dāng)年即可完成建造任務(wù)，進(jìn)而轉(zhuǎn)入運(yùn)營(yíng)階段。

天和核心艙艙外全景攝像機(jī)a拍攝的神舟十三號(hào)飛船

三個(gè)月前國(guó)際空間站延期近十二年發(fā)射的科學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)艙完成了對(duì)接，在壽命末期迎來一個(gè)看上去很新實(shí)際上卻老態(tài)龍鐘的所謂“新艙段”改變不了國(guó)際空間站行將就木的大局。

科學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)部

天宮空間站在軌建造周期之所以不像國(guó)際空間站那樣漫長(zhǎng)，原因是多方面的。

首先我們有統(tǒng)一的目標(biāo)與管理，并能夠依托強(qiáng)大的綜合國(guó)力獲得各類所需資源，這樣就少了很多類似國(guó)際空間站建設(shè)運(yùn)營(yíng)過程中步調(diào)不一致的情況。

天和核心艙第二象限太陽翼

同時(shí)基于新技術(shù)新理念，使得我們有條件縮短在軌建造周期，比如國(guó)際空間站的能源系統(tǒng)為了架設(shè)桁架與太陽翼就花費(fèi)了數(shù)年時(shí)間，而天宮創(chuàng)造性利用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙做桁架，并基于高光電轉(zhuǎn)換效率的三結(jié)柔性砷化鎵電池獲得了更強(qiáng)的發(fā)電能力，類似高效案例在天宮空間站身上還能找到很多。

作為我們的國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室，天宮空間站帶來的影響早已超出其自身定義，它對(duì)重塑世界航天格局的影響更為深遠(yuǎn)。

天宮空間站航天員出艙畫面

就在天和核心艙入軌后不久，大洋彼岸的納型支架公司首席執(zhí)行官曼博就披露，他們公司已經(jīng)因?yàn)樘鞂m空間站的到來失去了一家客戶，這個(gè)客戶決定將一件有效載荷放到天宮空間站上，而不是通過他的公司放置在國(guó)際空間站上。

天宮空間站第一批科研項(xiàng)目入選清單

大洋彼岸對(duì)于天宮空間站是看在眼里急在心里，在這樣的背景下NASA寄希望于發(fā)展商業(yè)空間站來抵消這種影響，目前已知的投標(biāo)方案至少有4個(gè)。

近日，在第72屆國(guó)際宇航大會(huì)上藍(lán)色起源聯(lián)合多家商業(yè)航天公司發(fā)布了“軌道礁商業(yè)空間站”的宣傳動(dòng)畫。

先來看軌道礁空間站的全景圖：

軌道礁空間站

看了這張圖大概沒人再扯皮所謂桁架空間站相較于積木式空間站先進(jìn)的這種教條，因?yàn)檫@也是一座積木式空間站。

軌道礁空間站最搶眼的特征大概就是三對(duì)布置在桅桿之上的太陽翼與散熱裝置，此種布局試圖化解太陽翼相互遮擋的問題，然而桅桿之間的間距還是太小，太陽翼的受曬率對(duì)比當(dāng)前國(guó)際空間站并沒有明顯提升。

太陽翼采用桅桿形式遠(yuǎn)離艙體布置

另一個(gè)特征就是空間站軸向位置上長(zhǎng)長(zhǎng)的核心艙，它被稱為“大直徑核心艙和公用系統(tǒng)”，根據(jù)宣傳動(dòng)畫顯示該核心艙有6個(gè)用于對(duì)接大型艙段的永久停泊口，核心艙的前向與后向則是天地往返運(yùn)輸載具對(duì)接口。

中間長(zhǎng)條桶狀艙段就是核心艙

與核心艙徑向?qū)拥?個(gè)艙段中有3個(gè)充氣式艙段，兩個(gè)充氣式艙段還額外對(duì)接了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)艙，用于天地往返運(yùn)輸載具的對(duì)接。

節(jié)點(diǎn)艙與充氣式艙段相連，徑向?qū)右凰褻ST-100飛船

建設(shè)運(yùn)營(yíng)空間站離不開運(yùn)載火箭系統(tǒng)的支持，軌道礁空間站的大直徑大長(zhǎng)度核心艙以及其他大型艙段計(jì)劃由藍(lán)色起源公司的新格倫重型火箭發(fā)射。

新格倫重型火箭效果圖

內(nèi)華達(dá)山脈公司的追夢(mèng)者航天飛機(jī)與波音公司的CST-100飛船分別承擔(dān)貨物與人員的天地往返運(yùn)輸任務(wù)。

軌道礁空間站給人的印象就是大，比如核心艙直徑超過6米，從這里可以再次體會(huì)航天領(lǐng)域的那句經(jīng)典臺(tái)詞“火箭運(yùn)力有多大，航天舞臺(tái)就有多大”，前提是新格倫火箭能夠飛起來，同時(shí)還能用。

軌道礁空間站核心艙內(nèi)部視角

在核心艙與居住艙支持下該站可以同時(shí)駐留10名宇航員，居住空間大約相當(dāng)于當(dāng)前國(guó)際空間站的90%略多一些。

其實(shí)細(xì)究來看，軌道礁空間站與國(guó)際空間站是一脈相承的，比如太陽翼的布局與早期國(guó)際空間站臨時(shí)構(gòu)型就有些相似，另外超長(zhǎng)尺寸核心艙實(shí)際上就是當(dāng)前國(guó)際空間站各軸向艙段的整合放大版。

軌道礁與國(guó)際空間站對(duì)比

有繼承當(dāng)然也有提升，比如能源系統(tǒng)的發(fā)供電能力更強(qiáng)，構(gòu)型更趨合理，在大尺寸艙段支持下內(nèi)部科研設(shè)備的布置也更加靈活、航天員在軌駐留支持能力也有提升。

軌道礁空間站內(nèi)的科研機(jī)柜

好了，前文所述有關(guān)軌道礁空間站的大部分內(nèi)容目前都只是計(jì)劃或者說是設(shè)想。夢(mèng)想是美好的，但還得腳踏實(shí)地一步一步去實(shí)現(xiàn)。

宣傳動(dòng)畫展示的是軌道礁空間站后期建設(shè)規(guī)模，初期方案是宣傳動(dòng)畫的三分之一大小，包括一個(gè)核心艙、一套太陽翼陣列、一個(gè)居住艙、一個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，其實(shí)也是三艙方案。

除了規(guī)模的縮水，技術(shù)成熟度與可靠性低也是難點(diǎn)。比如承擔(dān)載人天地往返運(yùn)輸?shù)牟ㄒ鬋ST-100飛船，首次試飛就因?yàn)橛?jì)時(shí)器故障導(dǎo)致無法與國(guó)際空間站對(duì)接，第二次試飛又因?yàn)殚y門問題多次推遲，如今還需要借助NASA的力量解決問題。

難以達(dá)到載人狀態(tài)的波音公司CST-100飛船

計(jì)劃承擔(dān)核心艙發(fā)射任務(wù)的藍(lán)色起源新格倫重型火箭也因?yàn)閯?dòng)力問題遲遲不能飛天，諸如此類的問題還有很多。

軌道礁空間站雖然披上了“商業(yè)”這層外衣，但實(shí)際上仍然是羊毛出在羊身上，最終還是需要大客戶NASA給錢才能真正辦成事。然而NASA最新一個(gè)財(cái)年拿到的發(fā)展新空間站的撥款只有1億美元出頭，每年資金缺口高達(dá)19億美元。

國(guó)際空間站對(duì)于NASA而言也是吸金巨獸

一向豪橫的NASA為什么沒錢呢？

首先為運(yùn)營(yíng)國(guó)際空間站每年需支付的費(fèi)用就有40至50億美元，同時(shí)他們還在實(shí)施旨在載人重返月球的阿爾忒彌斯計(jì)劃，以及一系列深空探測(cè)計(jì)劃，加上經(jīng)費(fèi)使用效率低下的問題遍及幾乎每一個(gè)空間任務(wù)，最終到頭來錢是沒少花，辦成的事或者說能辦的事卻很少。

服務(wù)載人重返月球的獵戶座飛船

技術(shù)也好，資金也好，其實(shí)都是表面問題，根本癥結(jié)在于其國(guó)家意志的模糊，進(jìn)而誘發(fā)一系列的發(fā)展問題。載人登月、環(huán)月軌道空間站、深空探測(cè)、載人登火、近地軌道空間站等等，每一個(gè)領(lǐng)域都想坐穩(wěn)世界第一的寶座，什么都想要，結(jié)果就是猴子掰苞谷掰一個(gè)丟一個(gè)。

具體到近地軌道空間站，負(fù)責(zé)給錢的一方質(zhì)問，你NASA商業(yè)空間站什么時(shí)候可以建好，我根據(jù)這個(gè)時(shí)間給你撥款。而NASA只能回復(fù)，我需要每年至少20億美元，否則辦不到。雙方完全不在一個(gè)頻道。

著名鴿王SLS重型火箭耗資已超兩百億美元

就在上個(gè)月，NASA再次被警告，不能讓近地軌道空間站斷檔，否則由此帶來的地位與利益損失不可估量，絕對(duì)不能將這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位讓給別人。這里的“別人”顯然指的就是正在建造天宮空間站的我們。

NASA主導(dǎo)發(fā)起的一系列商業(yè)空間站計(jì)劃方案一個(gè)接著一個(gè)亮相，然而真正落地實(shí)施卻也是七八年以后的事情。

為了讓近地軌道空間站不斷檔，他們正在試圖讓國(guó)際空間站能夠繼續(xù)服役至2030年，這仍然是事與愿違。前NASA負(fù)責(zé)人表示，該站理論上可以維系至這一時(shí)間點(diǎn)，但在此之前的每一秒鐘都可能發(fā)生徹底終結(jié)國(guó)際空間站的事件，因?yàn)檫@個(gè)站太老了。

日益老化的國(guó)際空間站主控艙段

憑借當(dāng)前大洋彼岸掌握的各項(xiàng)載人航天技術(shù)，他們此時(shí)此刻做不出天宮等級(jí)的空間站嗎？當(dāng)然不是，他們的現(xiàn)狀是各玩各的，用一盤散沙來形容是很恰當(dāng)?shù)?，這與當(dāng)年阿波羅登月的時(shí)代已經(jīng)完全不同。

天和核心艙艙外深邃的宇宙與地球

再好的資源沒有整合能力都是零，如果他們不能化解上述系統(tǒng)性發(fā)展矛盾，也就只能望天宮而興嘆。