5月還沒過幾天,有關太空的大新聞就一爆接著一爆:
5月5日,長徵五號B運載火箭首飛告捷,把近22噸重的新一代載人飛船試驗船送入太空,5月8日下午13時49分,飛船返回艙成功降落在酒泉東風回收著陸場預定區域。
海南文昌發射基地,「胖五」點火瞬間。圖:微博@人民畫報
這意味著,中國成為繼美國之後,第二個成功試飛了新一代載人太空飛行器的國家。國人離建立「天宮空間站」、實現載人月球探測的夢想又近了一步。
與此同時,5月6日,美國公布了一份將中俄排除在外的月球開採協議,其中規定,美國及盟友有權在未來的月球基地周圍建立「安全區」,以防止競爭對手的幹擾破壞,並賦予私營公司對月球礦產資源的所有權。
據路透社報導,NASA局長布裡登斯廷5日表示:NASA是一種外交工具,能否參加「阿爾忒彌斯計劃」取決於各國是否遵守「美方希望看到的行為準則」。圖:NASA
緊接著,5月8日,日本宣布成立「宇宙作戰隊」,初期任務是監視隕石、人造衛星和太空垃圾,「今後會繼續增加任務範圍」……
一場21世紀的太空競賽2.0版本似乎正在形成,並有愈演愈烈之勢。
So……相比於上個世紀在美蘇之間展開的那場太空競賽1.0,除了民族情感和獲得壓制對方的戰略威懾力之外,大國之間,這次又在battle啥?
更重要的是,「新太空競賽」和我們這些小老百姓的日常,有干係嘛?
21世紀,太空優勢將成為強國的關鍵。
這可不是阿信張口胡說的,是美國空軍少將詹姆斯·阿莫給出的著名「論斷」。
簡單點說就是,如果你想生活在一個和平舒心的環境裡,每天該吃瓜吃瓜,該種花種花,不用總是為了跨國口水仗勞心費力,保持太空優勢,就是頭等重要的一步大棋。
通過高精度的衛星,美國得以監測到全球的一舉一動,比如2016年伊拉克油田的火災。圖:NASA
於是美國一直在積極踐行這個「太空制霸」策略。
依靠著在太空領域壓倒性的絕對優勢,美國得以享受全球霸權帶來的榮耀。比如,2003年,正是憑藉衛星通信、成像和定位技術,美國才得以對伊拉克實施有效的軍事手段。
另外,根據《當今世界太空戰最新發展》一文的披露,當前,美軍95%的偵察情報、90%的軍事通信、100%的導航定位和100%的氣象信息均來自太空信息系統。
冷戰時期,間諜衛星對中東地區進行了細緻的監控。圖:國家地理
美國通過維持自己在地球軌道上先進的衛星星座,得以在全世界範圍內部署軍事力量,保持以美國為核心的國際體系的穩定。
但另一個事實是,隨著蘇聯解體,那種不計代價和成本的太空競賽思路也被美國徹底拋棄,進入21世紀後,美國砍掉了火箭在內的很多航天項目,把所有的雞蛋都投入到了太空梭項目上,一切都以省錢為目標。
1986年,挑戰者號太空梭災難,則成為了壓垮美國太空進取心的最後一根稻草
2003年,隨著哥倫比亞太空梭爆炸,美國如夢方醒:原來太空梭可靠性太差,基本就是條死胡同。
而此時的美國,早已自斷了唯一的「後路」:他們早就放棄了大推力火箭的研發,此時的美國,甚至可以說已經喪失了進入地球軌道的能力。偏偏,這又是「老冤家」俄羅斯的長處。
於是,在21世紀接下來的十多年時間裡,一向對俄羅斯步步緊逼的美國,反倒在太空領域被戰鬥民族敲起了竹槓,而且毫無還手之力。
2011年隸屬美國國家航空航天局的太空梭全線退役後,聯盟號飛船成為了太空人往返國際空間站的唯一運輸工具。
根據相關統計,俄羅斯&34;號飛船每個座位的費用連年漲價,2007年的單價只要2180萬美元,而到了2018年座位的單價就漲到了將近4倍,達8110萬美元。在這十多年裡,NASA為了購買聯盟飛船的座位花費了39億美元。
美國不是不想硬,為此還組建了火箭產業的超級航母——ULA,希望通過強強聯合的方式,攻克美國的火箭難題。
ULA(聯合發射聯盟),由波音公司和洛克希德公司的發射部門合併成立。
但上有政策下有對策,在「國產」大推力火箭的研發過程中,ULA採用了最簡便有效的方法。
最難、最核心的部件:發動機,直接向俄羅斯悄摸摸地買就好了。
至今也沒有一家西方製造商生產的發動機能夠達到 RD-180 型發動機的簡便性和高性能。
2014 年,克裡米亞問題爆發後,美俄關係惡化,即便滑頭如ULA ,也無法證明向俄羅斯國防業繼續注資數億美元的正當性了,國會的鷹派議員甚至想以此為藉口發起制裁。
然而俄羅斯直接威脅,要停止向美國出口發動機,相關官員甚至嘲笑到:美國將不得不用蹦蹦床把太空人送入軌道。
ULA與俄羅斯的生意之所以會被擺上檯面,其實與馬斯克的SpaceX希望打破壟斷有關。圖為,2015年,馬斯克在參議員接受詢問時的照片。
一場口水戰,就這麼被俄羅斯人硬生生給按了回去。
逐漸喪失太空領導權的美國,突然發現,原先整整齊齊的隊伍,突然間就不好帶了。從杜拜到華盛頓,從東京到莫斯科,歐洲、中國、日本、印度等國都開始積極爭奪登陸月球和火星。
美國國家航空航天局(NASA)載人航天項目主管格斯滕邁爾(Bill Gerstenmaier)說:
「美國深空探測方向多次發生改變,導致在探月上已經落後於中國;如果在探測方向上再次改變,美國必然失去太空優勢。」
所以歸根到底一句話:無論當下的現實還是未來的發展,太空無疑是軍事鬥爭的新高地和戰略制衡的新籌碼。
除了宏觀層面的國家安全,這一輪太空競賽之所以讓人感覺來勢兇猛,還有更現實的原因——有大把大把的錢賺。
先說第一個金礦:商業火箭發射市場。
根據美國聯邦航空管理局(FAA)的預測,未來十年的商業火箭發射市場超過 250 億美元。據北方天空研究(NSR)的預測,未來十年裡,全球衛星訂單將達到 1955 顆,發射數達到 2356 顆。
看起來,市場也沒有特別大對不對?
關鍵是,商業火箭發射利潤豐厚,只要幹成一次發射任務,就能輕鬆實現「一個億的小目標」。
更重要的是,這是個資金和技術準入門檻都非常高的行業,就美國來說,除了幾個在消費科技領域有所成就的大佬以外,幾乎沒人玩得起,這價值就是一片「藍海」。其中頂級玩家就是埃隆·馬斯克、傑夫·貝佐斯。
除了利潤豐厚的火箭發射業務,太空領域更大的金礦則集中在衛星業務上,特別是低軌衛星。
根據 2018 年 6 月 13 日權威機構美國衛星工業協會(SIA)發布的《2018 年衛星產業狀況報告》顯示,2017 年全球航天產業總產值為 3480 億美元,其中衛星產業總收入佔比98%,而吸睛無數的火箭發射業務只佔2%。圖:SIA
低軌衛星離地高度約為高軌衛星高度的1/30,大多可以實現50毫秒以內的延時,接近地面光纖網絡速度。
這種吸引力對於積極向奔向5G時代的巨頭來說,攸關生死。問題是,由於5G地面基站建設易受海洋、沙漠、雪山等獨特地形制約,荒野偏僻地區仍將是信號的盲區。
於是,包括谷歌、亞馬遜、三星、SpaceX、波音、騰訊在內的全球科技巨頭,紛紛望向了頭頂的那片星空,並發布了進軍低軌衛星通信領域的計劃。
其中的明星方案,當然就是屢屢佔據熱搜榜的馬斯克的「星鏈計劃」。
從2019年開始,包括中國在內的世界各地,每到夜晚,都能觀測到新的天文景觀「星鏈」。
StarLink(星鏈計劃)作為馬斯克控股的又一科技公司SpaceX旗下的業務,通過發射低軌衛星群,提供覆蓋全球的高速網際網路接入服務。
星鏈計劃在2019-2024年間,將4425顆衛星送上軌道。
一旦將這些低軌衛星都送上軌道後,SpaceX將向全球提供最高1Gbps的寬帶服務。
2020年3月18日,SpaceX旗下的獵鷹9號火箭成功將60顆Starlink星鏈網際網路衛星送入軌道,使得星鏈網際網路在軌運行的衛星數量達到360顆。圖:環球網
更重要的是,低軌衛星的軌道,是一種不可再生資源,必須要在距離地球500-2000公裡的範圍內運行。
並且根據馬斯克的最新計劃,「星鏈計劃」還將在1.2萬顆衛星的最終目標上再追加3萬顆衛星,使衛星總量達到約4.2萬顆。
星鏈計劃第一階段和第二階段的衛星聯網就已經很密密麻麻了。
一旦像「星鏈計劃」這樣的低軌衛星組網計劃越來越多,後來者的衛星連有個插針的地兒都難。
誰能率先完成低軌衛星的組網,誰就能率先搶奪優勢軌位和頻段,進而在未來的競爭中佔據優勢地位。
而且對於遊輪、飛機乘客,還有金融機構,星鏈提供的專屬高速衛星服務的優勢就更加明顯了。
在一個越來越離不開行動網路的時代裡,試問,誰願意自己的網絡卡的要死,流量費還賊貴?
新太空競賽,已經從國家層面開始下沉到離我們普通生活更近的日常消費領域。
競爭就擺在眼前,動輒成百上千顆的商業衛星組網和發射計劃,和當下高昂的衛星、火箭製作、發射成本,迫使企業找出一條低成本、大批量、低資源消耗的可再利用的方式。
無論如何,最基礎的大推力發射技術都是一個繞不過的門檻。事實上,自冷戰結束後,美國和俄羅斯這兩個昔日太空技術的尖子生,都再也沒有取得過新的技術突破。
蘇聯研製的能源號可以說是人類歷史上載重最大的火箭,伴隨著蘇聯解體,能源號火箭停止生產。
但創新有賴於人才。最近,馬斯克和股神巴菲特的隔空互懟,對我們理解航天業對創新的渴求與擔憂,增添了一個有趣的註腳。
首先是在2019年,巴菲特在採訪中表示,馬斯克是個糟糕的管理者,而且直言,不會投資他的企業。
也許是被資本的傲慢激怒,今年5月,馬斯克在疫情期間的採訪中,坦白言明,巴菲特只會看公司的年報,局限在那麼一毛三分利扣取那麼一點點利潤,「這很無聊……這樣的工作無趣透了」。
馬斯克認為,有太多聰明的人涉足金融和法律領域,應該讓更多的人從事製造業(造火箭也屬於製造業)。
除了創新的缺乏,地球的脆弱性,也正在催促著人類把眼光放得更遠。化石燃料正在耗盡,溫室效應正在加劇,海平面上升,各種極端氣候頻繁發生,糧食減產。
5月4日,一份發表於《美國國家科學院院刊》的研究顯示,到2070年,全球近35億人可能面臨極端高溫。
與此同時,地球物種正在進入第六次大滅絕時代,各種病毒、細菌也在向人類襲來……人類也終將面對某種類型的滅絕事件,這像物理定律一樣無法逃避。
美國物理學家加來道雄在《人類的未來》中指出,地球總有一天會不再適宜人類居住,如果人類自始至終都把眼光局限在地球——這粒宇宙中的暗藍色塵埃之上的話,人類的未來,不僅可悲而且註定沒有希望。
成為「多星球物種」才是人類的最終出路。卡爾·薩根說:
「如果我們的長期生存受到威脅,那麼去其他世界冒險,是我們對人類的基本責任。」
如果把視線拉得更現實一點,這一輪的太空競賽,還有一項附贈的特殊福利,立馬就能幫你實現——永生。
早在2018年,曼為科技就通過「DSPACE」宣布其火星移民計劃,並將首個人類太空基因庫一號成功發射升空。
將DNA製成凍乾粉,裝入太空膠囊,用火箭運輸到火星的軌道上,等待著後代有能力之後,再通過相關技術,在火星上把你克隆出來。
這樣,一個原裝的你就可以實現星際重生。
《獅子王》的有一句經典臺詞,木法沙對幼年辛巴在夜晚的草原上說到:
「我們逝去的祖先在他們死後都變成了天上的星星,守護和注視著我們。」
對於我們來說,這將不再是一個遙遠的童話。
新太空競賽,不僅僅意味著一個有利可圖的機會,更是一場有關技術和商業競爭與生存的高風險馬拉松,也是人類探索宇宙和未來的光榮與夢想。
參考資料:
[1] 人類登月50周年,「太空競賽」2.0白熱化?縱向新聞.2019.7.21.
[2] 新太空競賽:低軌衛星背後的中美大國博弈.遠川科技評論.3.18.
[3] 太空競賽 2.0: 這一次,為了商業,也換了主角|極客視野.極客公園.2020.4.3.
[4] Rocket Lab迎來「商業時刻」!但商業火箭市場到底有多大?DeepTech深科技.2018.11-12.