21深度丨猎鹰9号获准重飞，SpaceX“里程碑式”任务再度提上日程？

21世纪经济报道见习记者赖镇桃 广州报道

8月30日，当地时间周五晚上，美国联邦航空管理局（FAA）表示，太空探索技术公司SpaceX 可以重启“猎鹰 9 号”火箭的飞行，同时该公司正在调查本周早些时候发射后其中一个助推器未能着陆的原因。

就在两天前，美国联邦航空管理局宣布，暂停“猎鹰9号”飞船的飞行任务，因为当日凌晨，“猎鹰9号”火箭成功发射了21颗星链卫星，但火箭一级在返回着陆时，在海上回收船平台上突然起火并侧翻倒入大海。

实际上，“猎鹰9号”一级助推器已经连续实现267次的成功回收。一个多月前，“猎鹰9号”也出现过发射失利，7月11日，“猎鹰9号”在第二级火箭发动机点火失败导致23颗“星链”卫星丢失，但8月28日的发射顺利将卫星送入轨道，只是回收阶段出现问题，影响没有上一次严重。

“猎鹰9号”作为SpaceX的主力火箭，停飞短短两天后就获准重飞，有分析认为和即将执行的两大关键任务有关：一是滞留空间站长达两个多月的波音宇航员，需要SpaceX在9月下旬带回地球；二是备受瞩目的“北极星黎明”任务的实施，原本按照计划，“猎鹰9号”本周将会搭载四名业余宇航员飞往太空，进行1969年阿波罗登月后最远的一次太空漫游，同时开展人类史上首次商业太空行走。

眼下“猎鹰9号”获准重飞，下个月SpaceX的发射计划依然值得期待。

突破极限之旅

上周，马斯克在社交平台上预告“北极星黎明”任务启动在即时，将其形容为“史诗般的壮举”。

但这项“史诗般壮举”要从蓝图走向现实，可谓一波三折。最初“北极星黎明”计划2022年底发射，中间因为舱外宇航服研发进度缓慢的问题，跳票到今年7月，当时恰好遇上“猎鹰9号”因发射事故被停飞，延期至8月26日。然而，直到这周发射前，该计划又先后遭遇地面设施氦气泄漏、天气不佳、火箭停飞等因素的干扰而一再延期。

任务推迟后，“北极星黎明”任务的发起人艾萨克曼在社交平台中表示：“太空探索需要耐心、韧性和团队合作。”

北京航天驭星科技有限公司副总裁曹梦告诉21世纪经济报道记者，SpaceX对载人航天任务格外严谨，除了上述因故或者因不符合发射放行条件导致的任务推迟，在发射流程本身上，也对地面检查、测试严上加严。举个例子，“猎鹰9号”运载火箭已成功发射百余次，技术状态已十分成熟，所以现在“猎鹰9号”正常的商业发射任务基本已经不会在发射前做全箭状态下静态点火测试了，但是针对载人航天任务，SpaceX还是坚持在发射前进行静态点火，以最大限度test like fly，尽可能摸清楚真实的飞行环境条件。

据悉，“北极星计划”最初于2022年对外宣布，主要由美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼发起，共将执行三次飞行任务，首次任务就是此次的“北极星黎明”。

艾萨克曼是电子支付公司Shift4的创办人，2021年，他已经完成过一次创举——带领三个普通人完成全球首个全平民商业太空之旅，他把这个任务命名为Inspiration4。

此番执行“北极星黎明”任务，艾萨克曼还是坚持平民班底。艾萨克曼担任指挥官，机组成员还包括美国空军退役飞行员斯科特·波蒂特，SpaceX两名员工安娜·梅农和莎拉·吉利斯，全都是非专业宇航员。

对于这次为期五天的太空漫游，艾萨克曼表示任务旨在“突破商业航天飞行的极限并激发灵感”。

一大突破在于飞行距离。NASA前航天主管、SpaceX制造和飞行可靠性副总裁William Gerstenmaier上周在发布会上表示，“现在是时候探索了。”

按照原本计划，龙飞船顺利升空、完成约八次绕地飞行后，推进器将重新启动，把飞船推向距离地球870英里（约1400公里）的高度，这是继上世纪70年代阿波罗登月后，近五十多年来人类所到达的最高轨道，吉利斯和梅农也将成为史上深入太空最远的女性。国际空间站的轨道距离约为254英里（408公里），“北极星黎明”这次航行的距离将是空间站到地球距离的两倍。

来到这个高度，龙飞船会穿过“范艾伦辐射带”，这里遍布地球磁场捕获的大量高能辐射粒子，对人体的伤害远大于医用X射线，也会对通讯仪器形成干扰。这对龙飞船而言，将是一次严峻的抗辐射考验，但也有助于收集数据，更好研究宇宙辐射对人体健康的影响。

在高轨道完成约六次飞行后，龙飞船将降到较低的椭圆轨道。在远地点435英里（约700公里）的高度上，机组将会进行人类史上的首次商业太空行走。届时，艾萨克曼和吉利斯将负责出舱行走，而波蒂特和梅农则留在飞船内进行支援。

只是，这次出舱活动对比一般的太空行走，还多了一重考验。传统的载人航天器一般都配有气闸舱，这相当于正常气压和真空环境的过渡地带，但艾萨克曼表示龙飞船没有配气闸，出舱前飞船内就要全舱减压至真空状态，两位留在舱内的机组成员都相当于置身外太空环境。

因而，“北极星黎明”的四名成员都将穿上SpaceX的首套舱外航天服（EVA），此次太空行走的目的之一也是为了测试该航天服的质量和性能表现。

元航资本董事长兼创始合伙人张志勇向21世纪经济报道记者解释，舱外宇航服的要求对比舱内会高很多，因为太空是一个真空环境，没有大气压力，宇航服必须能够提供必要的压力，以防止宇航员身体膨胀和氧气供应不足；太空中的辐射水平远高于地球表面，在太空中，舱外人员暴露在太阳粒子和宇宙射线的强辐射下，舱外宇航服需要提供辐射防护；舱外宇航服的头盔必须能保护舱外行走人员的眼睛避免受到太空中的强光和微小颗粒的伤害；此外，舱外宇航服还需配备完整的生命维持系统，包括氧气供应、二氧化碳滤除、温控和通信单元等。

从21世纪初开始，NASA就着手研制新一代舱外航天服，但进展始终缓慢。SpaceX研发EVA仅用时两年半左右，尽管在地面已接受了极寒、高辐射、高速撞击等各种模拟环境的实验，但这次出舱活动，是对宇航服的一次现实检验。

“如果舱外宇航服的表现良好，能帮助出舱人员抵御外太空各种极端环境对身体的伤害，也意味着该款宇航服可以进入量产，为以后更多普通人进入太空提供安全保障。”张志勇表示。

曹梦看来，若“北极星黎明”最后能顺利完成，确实是人类航天史中的里程碑，人类首次在商业载人航天任务中出舱进行太空行走，既是测试SpaceX开发的新型出舱太空服，也是检验普通非职业航天员的身体素质及职业技能是否可以适应实施快速出舱活动。

此外，他比较关注的是本次任务的总体设计，“猎鹰9号”运载火箭把载人龙飞船送入初始为1200km x 190km x 51.6°的预定轨道，入轨后龙飞船使用自带推进器抬升远地点至1400km，刷新除阿波罗登月系列任务外，人类离开地球最远距离。出舱行走时，将龙飞船工作轨道远地点降低至700km。整个任务全程保持近地点190km，以确保飞船在意外情况下推进器无法工作时，仍可以通过轨道衰减返回再入大气层。

同时，曹梦还提到，本次任务还会测试载人龙飞船使用激光通信终端与星链系统进行通信，直接接入星链的核心网而非用户侧进行数据交互，这将验证星链作为中继传输骨干网络的天地一体化数据传输支撑能力。

靠近月球和火星的“一小步”

2016年，马斯克公布了一项具体的火星殖民计划，呼吁要在2024年把人类送上火星。2018年，马斯克宣布了2023年绕月飞行的计划，把第一张船票卖给了日本亿万富翁前泽友作。但眼下，时间来到2024，无论是登火星还是绕月，SpaceX都接连“跳票”。今年1月，马斯克还继续“画饼”，表示SpaceX将每年达到1000艘，可以同时把大约10万人送往火星。

这次任务背后的“北极星计划”，也把终极目标放在了遥远的火星。按照三步走的战略设想，“北极星计划”的第三次飞行将会首次使用星舰载人，抵达月球、火星乃至宇宙更深处。

不少观点认为，这次“北极星黎明”行动是靠近月球和火星的“一小步”。

美国空军大学战略与安全研究教授Wendy Whitman Cobb在近期一篇评论文章中写道，该行动是商业航天发展的重要一步，如果最终成功，将表明商业航天公司正在慢慢具备前往月球或火星所需的能力。

SpaceX龙飞船工程副总裁Stu Keech不久前也表示，他们正不断突破极限，学习如何安全地飞得更高、更远、更快、更久，所有这些都服务于未来的载人航天。这次试验舱外宇航服的终极目的也在于，为未来登陆月球和火星所需的数千甚至上百万套舱外宇航服做准备。

“月球距离我们的近地点大概在36万公里，远地点在40万公里左右，而火星的近地点距离在5500万公里左右，远地点达4亿公里左右，踏足火星还要时间，但宇航员登月在未来三五年是指日可待，平民登月则可能还要15-20年时间左右。”张志勇表示。

在他看来，从短中期来看，“北极星黎明”的现实意义或许在于加速太空旅行、太空旅馆、太空工厂等太空商业活动的步伐。近些年，贝索斯的蓝色起源、布兰森的维珍银河都有推出太空观光的服务，维珍银河飞行高度大约在90公里，还没有跨过卡门线，只是让乘客体验微重力的感觉，这种亚轨道的飞行不算真正意义上的太空漫游。蓝色起源的飞行高度超过了100公里，达到了107公里左右，将乘客带到超过卡门线的高度，提供几分钟的失重体验和观赏地球地平线的机会。这些都是人类在商业太空旅游领域迈出的重要一步。

但“北极星黎明”行动才更接近于太空旅行的真切模样——绕地飞行，在飞行器或空间站长时间驻留，还有机会出舱活动。

而要真正实现太空旅行的平民化，尤其是马斯克所描绘的星际移民梦，张志勇认为首先需要克服两大难题，首先是高昂的发射成本，这些年，SpaceX努力实现火箭的回收复用，研发大推力重型火箭星舰，使用新型材料和加工工艺等，目的都在于降低航天器建造成本和每公斤运载单价。目前，全球商业航天的平均发射成本为1-2万美元每公斤，但SpaceX已经把价格降至约3千美元每公斤。未来随着星舰的成功试飞、航天产业进入批量化生产，发射成本还会进一步下降，因而可以期待10年内亚轨道飞行的价格能降到人均50万美元左右，真正的太空旅行“船票”可能降到百万美元级别，更低的价格才能惠及更多群体。

价格之外，商业航天平民化的另一重点就是对普通人友好，没有受过严苛训练的普通人，在没有基础疾病的前提下都能安全进入太空环境。由此，这也对飞行器、宇航服的设计制造提出了更高要求。

国内难抄SpaceX“作业”，商业化还需更多耐心

SpaceX不断突破深空探索的极限，国内商业航天面朝星辰大海的探索也步履不停。

2014年，国务院60号文发布，航天产业正式向市场资本开放。短短几年内，商业航天市场经历了一波潮起又潮落。但近几年，商业航天再掀热潮，行业从“讲故事”真正走向“拼硬实力”。大浪淘沙过后，国内涌现出一批航天独角兽，如做火箭的蓝箭航天、星际荣耀、星河动力等，做卫星的长光卫星、微纳星空、银河航天等，当中多家企业的估值已超百亿。

这些年，SpaceX在商业航天上的成功，也引发外界好奇——国内的商业航天可以复制SpaceX的剧本吗？

“国内要抄SpaceX的作业还有点难，”张志勇坦言，SpaceX从首次试飞成功到现在，拿到NASA、美国国防部的订单总额就接近150亿美元，但我们国内从2014年开始到现今，整个行业的总融资额可能还没有过700亿元。

因而，在航天的商业化之路上，国内同SpaceX还有不小差距要追赶。今年，SpaceX已基本能实现每三天一次的常态化发射，马斯克还表示，到明年这个频率还要加快到每两天一次。

张志勇告诉记者，目前国内能实现常态化发射的商业火箭运载公司还是少之又少，尤其中大型的液体运载火箭，现在基本还停留在实验箭的阶段，要形成常态化发射最快也要等到2026年底。与此同时，SpaceX的业务版图横跨卫星制造、发射服务、星座运营、卫星互联网服务，且都实现了大规模的营收，国内要诞生从卫星研制、发射到星座组网、提供运营服务的全链条商业公司，还很难做到。

不过，张志勇还是对国内商业航天心怀憧憬。“商业航天可以说是国内为数不多的巨大蓝海赛道，一来在于这个行业的高壁垒，二来在于广阔的商业价值前景，最直接相关的是商业航天在通信、导航、遥感的应用，以及太空实验、太空工厂、太空旅行、太空采矿、太空垃圾清理、太空货运等新商业模式的涌现。同时，航天业也能间接赋能未来产业的发展，比如自动驾驶需要卫星提供高精度定位、低时延广覆盖通信网络，还有低空经济场景里，无人机在执行长距离飞行任务时，需要依赖可靠的通信网络进行远程操控和实时数据回传，卫星通信提供了重要补充手段，尤其是在地面基站覆盖不到的区域。未来必然需要构建以5G-A网络为主、卫星网络为补充的空天地立体协同网络，才能更好支持低空经济的规模化发展。

然而，在抵达商业化的星辰大海前，经年累月的苦熬总是在所难免。“商业航天是个典型慢周期的行业，从一个工程样机到产品化、商业化、规模化需要8到10年的时间，商业航天企业构建商业模式和盈利模式的完整闭环也需要8到10年的时间，没有耐心和定力绝对进入不了这个赛道。”张志勇谈道，SpaceX从2002年创立至今，走过了20多年，而国内商业航天是从2014年起步的，自然需要更多时间。对比美国，中国也有集成制造、集成创新的优势，我们商业航天要做的是高可靠、低成本、高效率、高成功率。