作者 | 連冉

編輯 | 張鵬、靖宇

時(shí)隔 50 多年，美國重返月球。

美國東部時(shí)間下午 6 點(diǎn) 24 分，「奧德修斯」號(hào)（Odysseus）在月球表面自主著陸，隨后與任務(wù)控制中心建立了長達(dá) 13 分鐘的無線電通信。此次著陸是自 1972 年阿波羅 17 號(hào)以來，美國首次發(fā)射月球著陸器任務(wù)，但更重要的是，這也是私營公司首次成功將著陸器完好地送上月球，可以說是載入史冊的一天，開啟了民營商業(yè)航天的新篇章。

50 多年前，美國在冷戰(zhàn)的緊張氛圍中，幾乎是舉國體制地推進(jìn)了登月探索。如今，這一歷史性的壯舉卻由民營力量完成。這次任務(wù)成功的背后，是 SpaceX 的「獵鷹 9」火箭和 Intuitive Machines 公司的「奧德修斯」著陸器。這兩家公司的合作，展現(xiàn)了民營航天的實(shí)力。

此次著陸是 NASA（美國宇航局）「商業(yè)月球有效載荷服務(wù)」（CLPS）計(jì)劃的一部分，旨在支持該機(jī)構(gòu)的「阿爾忒彌斯」計(jì)劃 —— 將宇航員送回月球，甚至在那里建立一個(gè)永久基地。「奧德修斯」的成功著陸，是邁向這個(gè)目標(biāo)的重要一步。

登上月球從來不是簡單的事情，在全球范圍內(nèi)，除了美國，只有蘇聯(lián)、中國、印度和日本的政府太空計(jì)劃，成功地在月球表面進(jìn)行過「軟著陸」。直到現(xiàn)在，登陸月球依舊是失敗率很高的事情。

近期的其他嘗試，如匹茲堡的 Astrobotic Technology、日本的 ispace 公司的 Hakuto-R 任務(wù)、以色列的 Beresheet 著陸器以及俄羅斯的 Luna 25，均以失敗告終。

雖然這次「奧德修斯」的任務(wù)不如當(dāng)初的阿波羅任務(wù)一樣宏偉，但 NASA 希望借此開啟一個(gè)更具革命性的時(shí)代：引入民營商業(yè)航天力量一起參與，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的太陽系交通。這一愿景預(yù)示著未來太空探索將更加頻繁、成本更低，為人類在太空的活動(dòng)開辟新的可能性。

01、Intuitive Machines：第一家成功登月的商業(yè)公司

2 月 15 日，名為奧德修斯（Odysseus）的六角圓柱體 Nova-C 著陸器由 SpaceX 獵鷹 9 號(hào)火箭發(fā)射升空，并于 2 月 21 日成功進(jìn)入月球軌道。2 月 22 日，美國東部時(shí)間下午 18 點(diǎn) 23 分左右，奧德修斯號(hào)軟著陸在月球南極地區(qū)一個(gè)名為 Malapert A 的隕石坑中。

這一著陸點(diǎn)是 Malapert A 隕石坑附近的一個(gè)平坦區(qū)域，位于月球南極附近。該區(qū)域被探查到有冰凍水隱藏在隕石坑的陰影中，是近年來月球的極地地區(qū)吸引探索的原因之一。

雖然奧德修斯成功地實(shí)現(xiàn)了著陸，但過程中還是出現(xiàn)了一些小插曲。在著陸后第二天的簡報(bào)會(huì)上，Intuitive Machines 的高層稱奧德修斯在著陸時(shí)傾倒，側(cè)面朝地，不過目前「還活著」。其飛行師的分析表明，著陸器在接近最終下降的時(shí)刻，六足中的一只被卡住導(dǎo)致了側(cè)翻，最后可能是傾斜地靠在一塊巖石上。

不過，隨著此次著陸成功，總部位于得克薩斯州休斯頓的 Intuitive Machines，已成為第一家成功登陸月球南極附近的商業(yè)公司。Intuitive Machines 是一家專注于太空探索的多元化太空公司，通過四個(gè)不同的業(yè)務(wù)部門提供的產(chǎn)品和服務(wù)：月球訪問服務(wù)、軌道服務(wù)、月球數(shù)據(jù)服務(wù)以及空間產(chǎn)品和基礎(chǔ)設(shè)施，以支持機(jī)器人和人類對月球、火星和更遠(yuǎn)地區(qū)的持續(xù)探索。

Intuitive Machines 成立于 2013 年，在 Stephen Altemus，Kam Ghaffarian，Tim Crain 三位創(chuàng)始人中，有兩位來自 NASA：

其中，擔(dān)任該公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁兼 CEO 的 Stephen Altemus，曾在 NASA 約翰遜航天中心擔(dān)任副主任，并在 NASA 肯尼迪航天中心和航天飛機(jī)計(jì)劃工作過。他在 NASA 的工作經(jīng)驗(yàn)涵蓋了航天飛機(jī)的運(yùn)營、發(fā)射和著陸活動(dòng)，以及在哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)失事后，擔(dān)任哥倫比亞重建主任的角色。

另一位聯(lián)合創(chuàng)始人 Timothy P.Crain 曾在 NASA 約翰遜航天中心擔(dān)任首席工程師，并參與了火星科學(xué)著陸器的導(dǎo)航設(shè)計(jì)工作。在 NASA 工作期間，他還擔(dān)任了獵戶座航天器的軌道制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制（GNC）系統(tǒng)經(jīng)理，以及 Project Morpheus 的飛行動(dòng)力學(xué)負(fù)責(zé)人。

Intuitive Machines 是美國宇航局 NASA 聘請的幾家公司之一，負(fù)責(zé)運(yùn)輸儀器，這些儀器將在 NASA 宇航員返回月球表面之前進(jìn)行偵察，計(jì)劃于未來十年內(nèi)返回月球。

對于這項(xiàng)任務(wù)，NASA 根據(jù)「商業(yè)月球有效載荷服務(wù)」（CLPS）計(jì)劃向 Intuitive Machines 支付了 1.18 億美元，用于向月球運(yùn)送六臺(tái)儀器，包括一臺(tái)立體相機(jī)，以及一個(gè)無線電接收器，用于勘測帶電粒子對無線電信號(hào)的影響。

在 2026 年之前，NASA 計(jì)劃至少執(zhí)行八項(xiàng)其他 CLPS 任務(wù)，其中包括 Intuitive Machines 的另外兩項(xiàng)任務(wù)和 Astrobotic 的另一項(xiàng)任務(wù)。Intuitive Machines 已經(jīng)簽訂了另外兩項(xiàng) CLPS 任務(wù)的合同；總部位于匹茲堡的 Astrobotic Technology 正在執(zhí)行第二項(xiàng)任務(wù)，這次他們打算把探測車送到月球上那些可能藏著冰的陰影區(qū)域。

在此之后，只要阿爾忒彌斯計(jì)劃有宇航員在月球上活動(dòng)，這一計(jì)劃就將持續(xù)進(jìn)行，為月球基地提供必要的補(bǔ)給。

02、NASA 如何啟動(dòng)「商業(yè)航天」

在過去，NASA 自行建造航天器。在尼爾?阿姆斯特朗成為首位登月宇航員之前，NASA 發(fā)射了從勘測者 1 號(hào)到勘測者 7 號(hào)的一系列機(jī)器人航天器，目的是驗(yàn)證著陸技術(shù)和研究月球土壤的特性。

但是，當(dāng) NASA 自己設(shè)計(jì)和操作航天器時(shí)，它通常會(huì)尋求最大限度地提高成功的幾率，而且其設(shè)計(jì)方案往往成本高昂。

1969 年至 1972 年的阿波羅登月計(jì)劃是一個(gè)典型的例子，該計(jì)劃以幾乎無限的預(yù)算，解決了一個(gè)幾乎不可能解決的問題，即實(shí)現(xiàn)人類登月的壯舉，也就是眾所周知的「登月計(jì)劃」。

不過，盡管阿波羅計(jì)劃的六次登月任務(wù)是具有劃時(shí)代意義的事件，但這些任務(wù)里，宇航員在月球表面的停留時(shí)間相對較短。

其中，最長的一次停留是由阿波羅 17 號(hào)任務(wù)的宇航員尤金?賽爾南，和他的登月艙飛行員哈里森?施密特創(chuàng)造的，他們共停留了三天。相比之下，尼爾?阿姆斯特朗和巴茲?奧爾德林在 1969 年首次登月的阿波羅 11 號(hào)任務(wù)中，停留時(shí)間不到 21 小時(shí)。

這一階段美國的月球探險(xiǎn)，主要是進(jìn)行一些基礎(chǔ)的探索，被形象地概括為「插上旗幟和留下腳印」。

但 21 世紀(jì)的探月計(jì)劃有所不同。NASA 在 2017 年啟動(dòng)阿爾忒彌斯計(jì)劃時(shí)，已經(jīng)明確表示，新的探索時(shí)代將更加雄心勃勃。

NASA 的目標(biāo)不僅僅是重復(fù)過去的足跡，而是在月球上建立至少一個(gè)半永久性的基地，并在月球軌道上構(gòu)建名為 Gateway 的迷你空間站，作為宇航員往返月球表面的「跳板」。此外，NASA 還計(jì)劃在月球南極建立一個(gè)棲息地，為宇航員提供一個(gè)「月球之家」。

然而資金是一個(gè)問題。在阿波羅計(jì)劃的輝煌時(shí)期，NASA 的預(yù)算占美國聯(lián)邦總預(yù)算的 4%，而如今這一比例已降至 0.4%。

為了應(yīng)對這一資金限制，NASA 不得不轉(zhuǎn)變其運(yùn)作模式，將航天器的設(shè)計(jì)和建造任務(wù)外包給私營企業(yè)。這種做法類似于 SpaceX 為 NASA 提供將宇航員運(yùn)送到國際空間站的服務(wù)類似，SpaceX 會(huì)根據(jù)服務(wù)向 NASA 收費(fèi)，就像對其他衛(wèi)星制造商和私人客戶服務(wù)時(shí)一樣。

在 2011 年之前，美國依賴航天飛機(jī)進(jìn)行太空任務(wù)，但因安全性差和費(fèi)用高而放棄使用。此后 NASA 依賴俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船運(yùn)送宇航員，9 年間向俄羅斯支付了約 40 億美元。

為了結(jié)束這種依賴并降低成本，NASA 開始與私營企業(yè)合作，啟動(dòng)了「商業(yè)船員計(jì)劃」，與 SpaceX 和波音合作開發(fā)新的載人航天器。SpaceX 的龍飛船和波音的 CST-100 星際航線飛船分別獲得了 NASA 的資助，最終 SpaceX 在 2020 年 5 月底成功成為了史上第一家將人類送入太空的私營企業(yè)。

NASA 發(fā)起的這一轉(zhuǎn)變不僅提高了安全性和成本效益，而且促進(jìn)了私營部門參與太空探索。SpaceX 的成功，特別是其在 2020 年完成的首次商業(yè)載人航天任務(wù)，也標(biāo)志著私營企業(yè)在太空探索領(lǐng)域開始具有重要地位。

在 2018 年，NASA 更進(jìn)一步，推出商業(yè)月球有效載荷服務(wù)（CLPS）計(jì)劃，該計(jì)劃進(jìn)一步將為宇航員提供所需設(shè)備的任務(wù)外包給了私營企業(yè)。

啟動(dòng) CLPS 計(jì)劃的前 NASA 高級(jí)科學(xué)官員 Thomas Zurbuchen 估計(jì)，以 NASA 傳統(tǒng)方式自行設(shè)計(jì)、建造和操作的機(jī)器人月球著陸器，成本將高達(dá) 5 億至 10 億美元，這幾乎是 NASA 支付給 Intuitive Machines 費(fèi)用的五倍。

過去，太空探索主要由政府機(jī)構(gòu)牽頭，而現(xiàn)在，私營企業(yè)以其靈活性和創(chuàng)新能力成為推動(dòng)太空探索的重要力量。通過商業(yè)模式的運(yùn)作，太空探索的成本得以降低，進(jìn)一步推動(dòng)了探索的廣度和深度。這就是 NASA 過去用超過 20 年時(shí)間「處心積慮」孵化民營商業(yè)航天公司，用訂單支持商業(yè)航天發(fā)展的背后目標(biāo)。

NASA 期望私營公司能夠提出創(chuàng)新的方法，以更低的成本實(shí)現(xiàn)太空探索的目標(biāo)。這種商業(yè)模式的運(yùn)作不僅能夠降低太空探索的成本，而且通過引入市場競爭，激發(fā)創(chuàng)新，從而有望推進(jìn)探索活動(dòng)的廣度與深度。

如今，美國商業(yè)航天在全球范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位，而在這背后是一系列創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展、政府政策的有力支持、私營企業(yè)的積極參與以及公眾對太空探索的持續(xù)熱情。

在極客公園 2021 年的前沿思考論壇上，長期關(guān)注商業(yè)航天領(lǐng)域的松果出行創(chuàng)始人翟光龍，曾經(jīng)認(rèn)真分析過美國商業(yè)航天之所以能發(fā)展的因素：

• NASA 的政策導(dǎo)向和制度創(chuàng)新

• 社會(huì)對航天事業(yè)的廣泛興趣和代際傳承

• 民間組織和企業(yè)的支持

• 商業(yè)航天企業(yè)和專業(yè)人才的積累

• 全球頂尖高校的理工科畢業(yè)生為航天行業(yè)提供了源源不斷的新鮮血液

• 成熟的產(chǎn)業(yè)配套體系以及財(cái)務(wù)自由的企業(yè)家的深度參與和長期承諾。

這當(dāng)中，他認(rèn)為 NASA 的政策導(dǎo)向和制度創(chuàng)新，為商業(yè)航天的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。NASA 的開放太空資源政策、公私合作模式以及對深空探測的重視，不僅為商業(yè)企業(yè)提供了明確的發(fā)展方向，還通過資金和訂單的實(shí)際支持，降低了它們進(jìn)入市場的門檻。

NASA 構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，包括成熟的火箭公司和零配件供應(yīng)商，以及其包容性的策略，促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)的多元競爭和共同進(jìn)步。

而成熟的產(chǎn)業(yè)配套體系為航天企業(yè)提供了必要的技術(shù)和材料支持。美國在航天相關(guān)材料、工藝、集成電路和計(jì)算模擬軟件等方面的工業(yè)基礎(chǔ)，為航天企業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的后盾。

翟光龍認(rèn)為還有一個(gè)很值得關(guān)注的因素，是那些財(cái)務(wù)自由的企業(yè)家，如亞馬遜創(chuàng)始人兼 CEO 杰夫?貝索斯（Jeff Bezos）和伊隆?馬斯克（Elon Musk），他們的深度參與和長期承諾，為商業(yè)航天的發(fā)展注入了核心動(dòng)力。

杰夫?貝索斯曾經(jīng)公開表示，他每年賣出 10 億美元亞馬遜公司股票，以投資旗下航天探索公司「藍(lán)色起源」（Blue Origin）；馬斯克創(chuàng)建的 SpaceX 成立之初的目標(biāo)就是，把航天發(fā)射的成本降到美國政府經(jīng)營所需費(fèi)用的十分之一，以及將太空運(yùn)送物資和人員的風(fēng)險(xiǎn)也同步減少至以往的十分之一。這些企業(yè)家不僅提供了資金，還帶來了對航天事業(yè)的持續(xù)熱情和管理經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的繁榮。

政策支持為企業(yè)家提供了機(jī)會(huì)，而企業(yè)家的參與又推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)配套體系則為整個(gè)行業(yè)提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施。這三個(gè)因素相互關(guān)聯(lián)與作用，共同構(gòu)成了美國商業(yè)航天成功的關(guān)鍵基石。

從這個(gè)視角看，中國商業(yè)航天不僅僅是一個(gè)過去 10 年逐漸繁榮的「商業(yè)賽道」，也不可避免的應(yīng)該是承載中國航天，甚至人類探索宇宙進(jìn)程的重要的助推力，應(yīng)該贏得更多關(guān)注與支持。

本文來自微信公眾號(hào)：極客公園 （ID：geekpark），作者：連冉

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