專訪中國科學院國家空間科學中心研究員吳季:新航天、新觀念、新產業、新敘事

2021-01-20 國家空間科學中心


本文刊發於《環球財經》2020年8月刊


記者 | 林鷹

編輯 | 張鑫

自1969年7月21日阿姆斯特朗(Neil Alden Armstrong)邁出了著名的「人類的一大步」後的三年半時間裡,先後有12名美國太空人乘坐「阿波羅號」太空船,登上月球。這是世界航天史上一項具有劃時代意義的成就,美國為此付出了三名太空人因此而犧牲的代價。


但是,在1972年以後的近半個世紀裡,人類再也沒有登上月球,導致越來越多人的人加入到「陰謀論」的猜想中,據美國一家社會調查機構統計:竟有約2500萬美國人認為美國人從來沒有登上過月球,所謂的月球行走、插上國旗,都是在地球上的攝影棚裡擺拍出來的,是美國航空航天局(NASA)為了一舉擊敗蘇聯在航天領域的優勢而製造出的驚天大騙局。陰謀論者言之鑿鑿的一個重要論據就是:如果是真的,為什麼後來再也不登了呢?


答案其實是成本。阿波羅計劃自1961年5月開始,至1972年12月第六次登月成功結束,歷時約11年,耗資255億美元,約佔當期美國全部科技研究開發經費的20%。


「因為承擔任務的機構是NASA,這些政府事業單位的包袱越來越重,龐大的機構運行經費,數萬人的工資需要支付……」在新出版的科幻小說《月球旅店》裡,書作者、中國科學院國家空間科學中心前主任、中俄聯合火星探測計劃「螢火一號」首席科學家吳季,借書中人物之口解釋道,「這就是老航天(Old Space)的問題。」


中國科學院國家空間科學中心研究員、中國空間科學學會理事長、國際宇航科學院院士、電氣和電子工程師協會(IEEE)會士、第十三屆全國政協委員。曾任中國科學院國家空間科學中心主任、」嫦娥一號、三號」探測器有效載荷總指揮、中俄聯合探測火星計劃「螢火一號」工程科學應用首席科學家、「地球空間雙星探測計劃」應用系統總設計師


既然有「老航天」,必然就有與之相對應的新航天(New Space)。那麼,什麼是新航天(New Space)呢?


在維基百科的釋義裡,新航天被定義為新興的私人太空飛行產業。在《月球旅店》裡,吳季對此的分類是:「商業航天目前有兩類企業:一類是體制內的技術和管理人員分流出來,成立公司,再反過來承擔體制內單位的任務,這樣雙方都有好處:體制內的單位可以降低成本,分流出來的人通過高效的商業組織,也可以賺到錢。但是總體來說,還是在政府投入的大蛋糕裡面分一點兒出來吃,蛋糕並沒有做大。另一類是尋找新的業務來源的商業航天公司,但是必須有自己的創新,比如更好地利用已有的遙感圖像服務氣象、農業、城市規劃等。他們的圖像處理能力並沒有政府機構強,但針對性更強,因此開發了更多的用戶,甚至是個人用戶。我更傾向於稱他們為新航天,而不是前一類。」


2020年7月16日下午,在中科院國家空間科學中心「水星廳」裡,《環球財經》和吳季的對話,就從定義「新航天」的概念開始。


新航天的核心不在於資本,而在於創新。只有政治需求,航天產業是不可持續的。只有把政府和市場兩輪都驅動起來,這個領域才能真正地發展。

《環球財經》:新航天對於公眾來說,還是一個新名詞。許多人把它簡單地理解為「民用商業航天」,但從書中可以了解到,您不是這樣認為的。請問您如何定義新航天?


吳季:我國只有「商業航天」的說法,「新航天」的概念一直沒有建立起來,我們的官方文件和從業人員只提「商業航天」,不提新航天。新航天和商業航天之間是有區別的。商業航天突出的是出資性質,迄今為止,我國工商登記註冊的民資、合資等商業航天企業,已超過200家。「商業航天」只強調了資金性質,新航天則強調其業務內容一定要新,如果業務內容不新的話,實際上就沒有把這個蛋糕做大,就沒有把這件事形成一個新的發展維度。我國的航天行業發展這麼多年,該做的東西都差不多了。比如僅僅是將出資方從中央下沉到地方,只要省裡市裡出錢,就發顆「XX一號」遙感衛星,資金性質、業務內容都是重複的,只不過是從全國到了地方,新在何處?這種情況能發展多久?為什麼阿波羅去了月球後,近50年再也沒去過?原因就在於它不可持續,它只有政治需求——政治上已經取得勝利了,還有什麼意義再去重複一次呢?只有政治需求是不可持續的。


回到新航天的定義上來,只有開闢了新領域、新市場,在原來的市場之外建立了新的收入來源,建立新的經濟循環體系,這才叫新航天。這個定義如果不釐清,不僅無助於商業航天的發展,還可能侵蝕老航天。因為老航天是一個國家的軍工基礎,是必須保護的。去年底美國已宣布組建太空軍,真要打起太空戰,飛彈、軍事衛星……不可能完全依靠民企,必須由骨幹的國營企業來做——和美國一樣,美國的商業航天那麼發達,NASA花費那麼大,但它必須保NASA,因為NASA代表了美國核心的、高技術的競爭制高點。如果我們的新航天吃的還是老航天的飯,沒有新領域、新服務,只是在老航天那裡挖牆腳、挖資源,遲早會傷害到我們的老航天體系


所以,強調新航天,可能比強調民用商業航天更有價值。它的核心不是資本,而在於創新。它必須超出原有的業務範圍,哪怕是小循環也好,大循環更好。所以在今年我的全國政協提案就是太空旅遊,希望政府能制定相關政策,鼓勵民企來投身到新航天產業,特別是太空旅遊中來。因為,太空旅遊是目前新航天中最完整的產業場景。從消費者購買太空旅遊服務,到定製火箭和返回倉,使航天業務形成一個完整的鏈條。


《環球財經》:前不久,美國太空探索公司(SpaceX)成功發射了載人龍飛船,將兩名太空人和一隻恐龍玩偶送上空間站軌道,這是美國歷史上首次商業載人發射任務。SpaceX和他的創始人馬斯克(Elon Musk),也在反反覆覆的個人英雄主義商業敘事中,被描繪成新航天時代的英雄人物,您認為,SpaceX是新航天的代表嗎?


吳季:不是。從企業性質來說,SpaceX是在NASA不遺餘力的扶持下發展起來的。沒有NASA的技術轉移、美國政府大力支持,就沒有SpaceX,它絕非純市場化導向的產物,不排除有其他隱藏的目的。從業務上看,馬斯克的星際飛船計劃一次搭載20個人直飛月球,再直接飛回地球,這是一個極其不科學、不經濟的商業模式。包括返回在內的全部燃料,都計劃從地球上帶過去。航天最大的成本就是擺脫地球引力的成本,我們可以在地球軌道上建造一個中轉站,先把旅客送到中轉站,再換乘一個長期留在太空的擺渡飛船飛往月球和返回到這裡,這樣的飛船是可以重複使用。惟一需要補充的就是燃料。美國曾有人做過非常詳細的商業報告。根據其計算,在月球上生產一公斤的燃料運回到地球同步軌道,其成本要低於從地球上帶一公斤燃料到那裡。因此,能減少多少不必要的天地往返就減少多少。這是商業載人航天必須考慮的最大的原則。


至於移民火星,基本是噱頭。此外,馬斯克的星鏈計劃(Starlink),號稱將發射超過42000顆衛星,這會造成對太空空間環境極大的汙染。如果這個計劃是由中國公司提出來的,美國會發動全世界來反對,但是就因為馬斯克背後有NASA,誰也擋不住他。對於商業項目而言,成本是除安全之外最重要的因素。而SpaceX到現在為止沒有讓人看到盈利模式和前景,更無從談太空經濟和產業前景。所以本質上,SpaceX屬於個人英雄主義,本質上還是實現某種政治目的的老航天的範疇。


除了SpaceX外,維珍銀河(Virgin Galactic)和藍色起源(Blue Origin)也都從事商業載人航天項目。其中,維珍銀河更符合「新航天」的定義。它是完全獨立的、市場化發展起來的純私人資本公司,2019年通過與特殊目的收購公司Social Capital Hedosophia Holdings合併,成為紐約交易所上市公司,是全球首家也是惟一一家上市的商業載人航天公司。到目前為止,它已經以20~25萬美元的價格預定出600多張太空旅遊船票。今年6月,它開始為NASA協調私人太空人(天空旅遊)前往國際空間站的旅行,即「新的私人軌道太空人準備計劃」,這是一種新的合作關係,目的是增加對NASA軌道前哨的商業利用。維珍銀河也是經歷了多次失敗甚至付出生命的代價,一步步走到今天的。從資本到業務內容,都是創新的,做大了產業蛋糕,它也有望最早實現盈利。


無論是維珍銀河還是SpaceX,他們都打破了老航天對失敗的恐懼,這一點對新航天人來說非常重要。


圖片來源:Virgin Galactic


《環球財經》:在大多數人的記憶裡,航天的政治敘事是與冷戰——美蘇的太空競賽密切相關的,在國內傳統認知中,航天又是「大國重器」的一部分,在過去的條件下,避免失敗是一項政治任務。而在這方面,我們看到,美國媒體的敘事講得非常好,他們不僅把SpaceX包裝成了新航天,而且把失敗也轉化為英雄敘事的一部分。


吳季:中國航天技術不差,中國的航天人也不要怕失敗。民用航空在1919年起步時,失事了多少架飛機?那不照樣幹嘛!因為它有市場、有需求,照樣幹。


我們的航天是在非常困難的時代背景下發展起來的,用的是國家的經費。所以老航天人追求「只能勝利,不能失敗」,擔心失敗了給國家造成損失,所以出現了不必要的冗餘設計,大量的重複試驗,使得研製成本居高不下。結果是成本越高,就越害怕失敗,從而形成了一個「高成本怪圈」。新航天、商業航天不能走這條老路。這也要求我們對於航天事業、對於太空的宣傳,不宜片面、過度政治化,使整個社會的觀念牢牢地囿於「太空不就是國防力量嘛」的傳統認知中。


1970年4月24日,我國成功地發射了第一顆人造地球衛星「東方紅一號」,比日本的第一顆衛星晚了三個月左右,成為一些老一代航天科學家內心永遠的遺憾。這種遺憾所代表的政治情結放在當時的歷史背景下,是可以理解的。航天的政治敏感性太強,國防性質太強,從美蘇太空競賽開始,一直屬於保密行業。市場封鎖在政府訂單裡,價錢沒有市場調節的餘地。但到了今天,僅僅只有一個政治驅動,對我國的航天事業發展是遠遠不夠的。我們已經進入到發展新階段,我們強調可持續發展,強調科技推動力,我們有了強大的社會資本的積累,市場經濟也是我們的國策,為什麼不把市場這個輪子也轉動起來呢?雙輪驅動,發展我國的太空經濟,讓普通人也可以上太空。所以,我們的輿論要避免將航天片面政治化,要引導大家認識到它是中性的。它不僅為國家服務、軍工服務,還可以為老百姓服務,只有把政府和市場兩輪都驅動起來,這個領域才能真正地發展。


《環球財經》:發展新航天,我們目前最迫切的需求是什麼?


吳季:一是政策支持、觀念革新,讓更多的人理解到航天是中性的,培育市場、發展市場。中國也有很多人想上太空,比如前不久探路者董事長王靜女士就宣布已報名維珍銀河的太空旅遊項目。在《月球旅店》中,我把月球旅行的票價設定為100萬美元,我問了許多老朋友,花一套房子的錢去一次月球願不願意,很多人都表示願意。哪怕從民族感情來說,我們在新航天的發展步伐也該加快。否則最後都是美國公司上太空了,咱還得買美國人的票。


二是人才缺口。希望有更多有情懷有志向有技術能力的年輕人,在政策的支持鼓勵下,走出事業編制的束縛,投身到新航天領域。當然,這也對新航天人提出了更高的要求,因為老航天人多數是傳統的工程師,而新航天人既需要有技術能力,又需要找到的新的發明創造切入點和新商業需求點,還要有面對資本市場清楚的敘事思路和能力,並且還要有一顆虛心向國外學習的開放心態,這樣的全才實在太少了。


三是資本支持。現在大多數有意於投資航天領域的商業資本,主要還是看短期,著眼長期、有寬容度的資本還不夠。航天項目的性質決定了它具有初始投資大、回報周期長的特點。目前我們的資本市場雖然很活躍,但真正具有導航能力、判斷能力的風險資本還不多。 


當人類從月球、從宇宙回望地球,他的觀念一定會發生改變的,他會變成一個環保主義者、一個人類命運共同體的倡導者,這是太空旅遊的最高需求和我們追求的境界。

《環球財經》:在《月球旅店》中,您的暢想是到2042年人類實現了月球旅行。這本書被認為是一本科幻小說,您認為它是科幻,還是科普?


吳季:我在書裡寫的內容,在技術上都完全可以實現。所以,準確地說,它更像是一本科普小說,引導人們對航天的中性認知。它也是一份項目計劃書,目的是吸引業內合作者、投資人和公眾對月球的興趣。人類探索太空的步伐,不應該停滯在50年前的第一步那裡,沒有第二步了。


《環球財經》:記得您在接受採訪時說過一句話:「毀滅世界的人絕不會是去過月球的人。」


吳季:你記得那張照片嗎?1968年12月,乘坐阿波羅8號的太空人安德斯(Bill Anders)在月球軌道上拍下了一張地球在月面上「升起」的照片。這張照片傳回來後,給了地球上的人類一個啟示和醒悟,那就是要用宇宙觀去看地球。那一刻,什麼紛爭戰爭、什麼邊界種族,都化為烏有,那些爭爭吵吵都聽不見了,面對這顆藍白色的行星,人們更多想到的就是如何讓人類的文化、文明能夠延續下去,而不是把地球搞爛了,然後拋棄它,再去搞什麼火星。很多科幻小說寫到外星人來到地球,就是為了搶奪能源,攻擊地球,我不同意。外星文明如果能到達地球,它一定是想跟我們溝通,不是想把我們毀滅。隨著科技的發展,暗物質、太陽能都用不完,外星人那麼聰明,不需要到我們一個平凡的太陽系來搶奪能源。


阿波羅11號太空人柯林斯(Michael Collins)在紀念登月40周年時曾說,如果世界上的各國領導人能夠從距離地球10萬英裡以外的太空看到我們所生活的這個星球的話,他們的世界觀、人生觀和政治觀將會發生根本性的改變。



所以,在書中,我特別強調了月球旅店的選址,如果在赤道上,地球是懸在頭頂的;如果在南極,地球永遠在地平線上,升不起來,而且是上南下北倒著的。只有建在月球北半球的中緯度上,就可以清楚地看到地球在不同時間的陰晴圓缺。整個地球完全被照亮的情形,只會出現在14天月夜中的兩天,我把它稱為「滿地」(與「滿月」相對應),你能在月球旅館裡看到色彩鮮豔的沙漠、閃閃發光的北極,依稀可見的墨西哥灣……當人類從月球、從宇宙回望地球,他的觀念一定會發生改變的,他會變成一個環保主義者、一個人類命運共同體的倡導者,這是太空旅遊的最高需求和我們追求的境界。我希望把更多的人送上去,改變他們的觀念,也可以考慮先把政治家們送上去,比如某些國家的總統(笑)。




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