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美国月球“圈地”,中国“胖五”发射,日本成立“宇宙军”,新太空竞赛谁将胜出?

5月还没过几天,有关太空的大新闻就一爆接着一爆:

5月5日,长征五号B运载火箭首飞告捷,把近22吨重的新一代载人飞船试验船送入太空,5月8日下午13时49分,飞船返回舱成功降落在酒泉东风回收着陆场预定区域。

海南文昌发射基地,“胖五”点火瞬间。图:微博@人民画报


这意味着,中国成为继美国之后,第二个成功试飞了新一代载人航天器的国家。国人离建立“天宫空间站”、实现载人月球探测的梦想又近了一步。

与此同时,5月6日,美国公布了一份将中俄排除在外的月球开采协议,其中规定,美国及盟友有权在未来的月球基地周围建立“安全区”,以防止竞争对手的干扰破坏,并赋予私营公司对月球矿产资源的所有权。

据路透社报道,NASA局长布里登斯廷5日表示:NASA是一种外交工具,能否参加“阿尔忒弥斯计划”取决于各国是否遵守“美方希望看到的行为准则”。图:NASA


紧接着,5月8日,日本宣布成立“宇宙作战队”,初期任务是监视陨石、人造卫星和太空垃圾,“今后会继续增加任务范围”……

一场21世纪的太空竞赛2.0版本似乎正在形成,并有愈演愈烈之势

So……相比于上个世纪在美苏之间展开的那场太空竞赛1.0,除了民族情感和获得压制对方的战略威慑力之外,大国之间,这次又在battle啥?

更重要的是,“新太空竞赛”和我们这些小老百姓的日常,有干系嘛?



没有太空优势,就带不好队伍


21世纪,太空优势将成为强国的关键

这可不是阿信张口胡说的,是美国空军少将詹姆斯·阿莫给出的著名“论断”。

简单点说就是,如果你想生活在一个和平舒心的环境里,每天该吃瓜吃瓜,该种花种花,不用总是为了跨国口水仗劳心费力,保持太空优势,就是头等重要的一步大棋。

通过高精度的卫星,美国得以监测到全球的一举一动,比如2016年伊拉克油田的火灾。图:NASA


于是美国一直在积极践行这个“太空制霸”策略。

依靠着在太空领域压倒性的绝对优势,美国得以享受全球霸权带来的荣耀。比如,2003年,正是凭借卫星通信、成像和定位技术,美国才得以对伊拉克实施有效的军事手段。

另外,根据《当今世界太空战最新发展》一文的披露,当前,美军95%的侦察情报、90%的军事通信、100%的导航定位和100%的气象信息均来自太空信息系统。

冷战时期,间谍卫星对中东地区进行了细致的监控。图:国家地理


美国通过维持自己在地球轨道上先进的卫星星座,得以在全世界范围内部署军事力量,保持以美国为核心的国际体系的稳定。

但另一个事实是,随着苏联解体,那种不计代价和成本的太空竞赛思路也被美国彻底抛弃,进入21世纪后,美国砍掉了火箭在内的很多航天项目,把所有的鸡蛋都投入到了航天飞机项目上,一切都以省钱为目标。

1986年,挑战者号航天飞机灾难,则成为了压垮美国太空进取心的最后一根稻草


2003年,随着哥伦比亚航天飞机爆炸,美国如梦方醒:原来航天飞机可靠性太差,基本就是条死胡同。

而此时的美国,早已自断了唯一的“后路”:他们早就放弃了大推力火箭的研发,此时的美国,甚至可以说已经丧失了进入地球轨道的能力。偏偏,这又是“老冤家”俄罗斯的长处。

于是,在21世纪接下来的十多年时间里,一向对俄罗斯步步紧逼的美国,反倒在太空领域被战斗民族敲起了竹杠,而且毫无还手之力

2011年隶属美国国家航空航天局的航天飞机全线退役后,联盟号飞船成为了宇航员往返国际空间站的唯一运输工具。


根据相关统计,俄罗斯"联盟"号飞船每个座位的费用连年涨价,2007年的单价只要2180万美元,而到了2018年座位的单价就涨到了将近4倍,达8110万美元。在这十多年里,NASA为了购买联盟飞船的座位花费了39亿美元。

美国不是不想硬,为此还组建了火箭产业的超级航母——ULA,希望通过强强联合的方式,攻克美国的火箭难题。

ULA(联合发射联盟),由波音公司和洛克希德公司的发射部门合并成立。


但上有政策下有对策,在“国产”大推力火箭的研发过程中,ULA采用了最简便有效的方法。

最难、最核心的部件:发动机,直接向俄罗斯悄摸摸地买就好了。

至今也没有一家西方制造商生产的发动机能够达到 RD-180 型发动机的简便性和高性能。


2014 年,克里米亚问题爆发后,美俄关系恶化,即便滑头如ULA ,也无法证明向俄罗斯国防业继续注资数亿美元的正当性了,国会的鹰派议员甚至想以此为借口发起制裁。

然而俄罗斯直接威胁,要停止向美国出口发动机,相关官员甚至嘲笑到:美国将不得不用蹦蹦床把宇航员送入轨道。

ULA与俄罗斯的生意之所以会被摆上台面,其实与马斯克的SpaceX希望打破垄断有关。图为,2015年,马斯克在参议员接受询问时的照片。


一场口水战,就这么被俄罗斯人硬生生给按了回去。

逐渐丧失太空领导权的美国,突然发现,原先整整齐齐的队伍,突然间就不好带了。从迪拜到华盛顿,从东京到莫斯科,欧洲、中国、日本、印度等国都开始积极争夺登陆月球和火星。

美国国家航空航天局(NASA)载人航天项目主管格斯滕迈尔(Bill Gerstenmaier)说:

“美国深空探测方向多次发生改变,导致在探月上已经落后于中国;如果在探测方向上再次改变,美国必然失去太空优势。”

所以归根到底一句话:无论当下的现实还是未来的发展,太空无疑是军事斗争的新高地和战略制衡的新筹码。



新太空竞赛里,藏着两个金矿


除了宏观层面的国家安全,这一轮太空竞赛之所以让人感觉来势凶猛,还有更现实的原因——有大把大把的钱赚。

先说第一个金矿:商业火箭发射市场

根据美国联邦航空管理局(FAA)的预测,未来十年的商业火箭发射市场超过 250 亿美元。据北方天空研究(NSR)的预测,未来十年里,全球卫星订单将达到 1955 颗,发射数达到 2356 颗。

看起来,市场也没有特别大对不对?

关键是,商业火箭发射利润丰厚,只要干成一次发射任务,就能轻松实现“一个亿的小目标”。

更重要的是,这是个资金和技术准入门槛都非常高的行业,就美国来说,除了几个在消费科技领域有所成就的大佬以外,几乎没人玩得起,这价值就是一片“蓝海”。其中顶级玩家就是埃隆·马斯克、杰夫·贝佐斯。

除了利润丰厚的火箭发射业务,太空领域更大的金矿则集中在卫星业务上,特别是低轨卫星

根据 2018 年 6 月 13 日权威机构美国卫星工业协会(SIA)发布的《2018 年卫星产业状况报告》显示,2017 年全球航天产业总产值为 3480 亿美元,其中卫星产业总收入占比98%,而吸睛无数的火箭发射业务只占2%。图:SIA


低轨卫星离地高度约为高轨卫星高度的1/30,大多可以实现50毫秒以内的延时,接近地面光纤网络速度。

这种吸引力对于积极向奔向5G时代的巨头来说,攸关生死。问题是,由于5G地面基站建设易受海洋、沙漠、雪山等独特地形制约,荒野偏僻地区仍将是信号的盲区。

于是,包括谷歌、亚马逊、三星、SpaceX、波音、腾讯在内的全球科技巨头,纷纷望向了头顶的那片星空,并发布了进军低轨卫星通信领域的计划。

其中的明星方案,当然就是屡屡占据热搜榜的马斯克的“星链计划”

从2019年开始,包括中国在内的世界各地,每到夜晚,都能观测到新的天文景观“星链”。


StarLink(星链计划)作为马斯克控股的又一科技公司SpaceX旗下的业务,通过发射低轨卫星群,提供覆盖全球的高速互联网接入服务。

星链计划在2019-2024年间,将4425颗卫星送上轨道。

一旦将这些低轨卫星都送上轨道后,SpaceX将向全球提供最高1Gbps的宽带服务。

2020年3月18日,SpaceX旗下的猎鹰9号火箭成功将60颗Starlink星链互联网卫星送入轨道,使得星链互联网在轨运行的卫星数量达到360颗。图:环球网


更重要的是,低轨卫星的轨道,是一种不可再生资源,必须要在距离地球500-2000公里的范围内运行。

并且根据马斯克的最新计划,“星链计划”还将在1.2万颗卫星的最终目标上再追加3万颗卫星,使卫星总量达到约4.2万颗。

星链计划第一阶段和第二阶段的卫星联网就已经很密密麻麻了。


一旦像“星链计划”这样的低轨卫星组网计划越来越多,后来者的卫星连有个插针的地儿都难。

谁能率先完成低轨卫星的组网,谁就能率先抢夺优势轨位和频段,进而在未来的竞争中占据优势地位。

而且对于游轮、飞机乘客,还有金融机构,星链提供的专属高速卫星服务的优势就更加明显了。

在一个越来越离不开移动网络的时代里,试问,谁愿意自己的网络卡的要死,流量费还贼贵?

新太空竞赛,已经从国家层面开始下沉到离我们普通生活更近的日常消费领域。



奔向太空,是人类的终极出路


竞争就摆在眼前,动辄成百上千颗的商业卫星组网和发射计划,和当下高昂的卫星、火箭制作、发射成本,迫使企业找出一条低成本、大批量、低资源消耗的可再利用的方式。

无论如何,最基础的大推力发射技术都是一个绕不过的门槛。事实上,自冷战结束后,美国和俄罗斯这两个昔日太空技术的尖子生,都再也没有取得过新的技术突破。

苏联研制的能源号可以说是人类历史上载重最大的火箭,伴随着苏联解体,能源号火箭停止生产。


但创新有赖于人才。最近,马斯克和股神巴菲特的隔空互怼,对我们理解航天业对创新的渴求与担忧,增添了一个有趣的注脚。

首先是在2019年,巴菲特在采访中表示,马斯克是个糟糕的管理者,而且直言,不会投资他的企业

也许是被资本的傲慢激怒,今年5月,马斯克在疫情期间的采访中,坦白言明,巴菲特只会看公司的年报,局限在那么一毛三分利扣取那么一点点利润,“这很无聊……这样的工作无趣透了”。

马斯克认为,有太多聪明的人涉足金融和法律领域,应该让更多的人从事制造业(造火箭也属于制造业)。

除了创新的缺乏,地球的脆弱性,也正在催促着人类把眼光放得更远。化石燃料正在耗尽,温室效应正在加剧,海平面上升,各种极端气候频繁发生,粮食减产。

5月4日,一份发表于《美国国家科学院院刊》的研究显示,到2070年,全球近35亿人可能面临极端高温。

与此同时,地球物种正在进入第六次大灭绝时代,各种病毒、细菌也在向人类袭来……人类也终将面对某种类型的灭绝事件,这像物理定律一样无法逃避。

美国物理学家加来道雄在《人类的未来》中指出,地球总有一天会不再适宜人类居住,如果人类自始至终都把眼光局限在地球——这粒宇宙中的暗蓝色尘埃之上的话,人类的未来,不仅可悲而且注定没有希望。

成为“多星球物种”才是人类的最终出路。卡尔·萨根说:

“如果我们的长期生存受到威胁,那么去其他世界冒险,是我们对人类的基本责任。”

如果把视线拉得更现实一点,这一轮的太空竞赛,还有一项附赠的特殊福利,立马就能帮你实现——永生。

早在2018年,曼为科技就通过“DSPACE”宣布其火星移民计划,并将首个人类太空基因库一号成功发射升空。


将DNA制成冻干粉,装入太空胶囊,用火箭运输到火星的轨道上,等待着后代有能力之后,再通过相关技术,在火星上把你克隆出来。

这样,一个原装的你就可以实现星际重生。

《狮子王》的有一句经典台词,木法沙对幼年辛巴在夜晚的草原上说到:

“我们逝去的祖先在他们死后都变成了天上的星星,守护和注视着我们。”

对于我们来说,这将不再是一个遥远的童话。

新太空竞赛,不仅仅意味着一个有利可图的机会,更是一场有关技术和商业竞争与生存的高风险马拉松,也是人类探索宇宙和未来的光荣与梦想


参考资料:

<1> 人类登月50周年,“太空竞赛”2.0白热化?纵向新闻.2019.7.21.

<2> 新太空竞赛:低轨卫星背后的中美大国博弈.远川科技评论.3.18.

<3> 太空竞赛 2.0: 这一次,为了商业,也换了主角|极客视野.极客公园.2020.4.3.

<4> Rocket Lab迎来“商业时刻”!但商业火箭市场到底有多大?DeepTech深科技.2018.11-12.

2023-12-13

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