太空竞赛开始了 玩家实力大盘点

发布时间: 2019-09-07 02:59:51   来源:欧洲时报英国版 浏览次数: 评论:0

【欧洲时报汤林石编译】随着美国总统特朗普宣布重返月球、继而登上火星的任务,太空竞赛再次开始了。不过,这一次,美国国家航空航天局(NASA)需要与中国、印度、埃隆·马斯克(Elon Musk)和杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)展开竞争。本文作者哈里·德奎特维尔(Harryde Quetteville)大胆地盘点了这些“玩家”的实力。

近日,美国总统特朗普(右二)宣布正式成立美国太空司令部,距离组建独立的“太空军”更近一步。(图片来源:新华社)

未来50年,人类“向上看”还是“向下看”?

向上看还是向下看?未来50年里,这是人类面对太空时的两种选择。

向上看,意味着向别的行星、卫星、小行星进发,开采它们的资源,在上面建工厂,甚至在上面定居——从人口爆炸、濒临崩溃的地球离开,在太空建立早期的避难所。

向下看,意味着用无数颗小卫星把我们的“母星”环绕起来,仔细观察地球上的每个角落,它们可以用来监控农作物的生长状况,或者停车场里的剩余车位,也可以成为任何大城市上空的巨型公告牌:“本条消息由NASA向您提供。”

当然,也可能不是NASA。太空竞赛早已不只是美国与前苏联之间的游戏。原本只有肯尼迪和赫鲁晓夫的太空竞赛俱乐部,如今添了许多新成员。仅在人类登月50周年的今年,就有来自印度、以色列和中国的太空发射行动。而美国政府现在还要与私人企业“共享”太空野心,包括杰夫·贝索斯(创办了Blue Origin)和埃隆·马斯克(创办了SpaceX)等企业家。这些私人企业正在建造自己的火箭和控制中心,将“车库创业者”们(硅谷很多大型科技企业是从创业者们自家的车库起步的)的想法带入太空。NASA的航天飞机发射成本是15亿美元,能搭载2.7万公斤的有效载荷,每公斤的成本超过5万美元。而埃隆·马斯克造出的最大火箭——猎鹰重型火箭,则将使每公斤的成本降至不到1500美元。人们对阿姆斯特朗(登月第一人)和奥尔德林(回到地球后第一个出舱的人)的名字耳熟能详,但有谁知道罗伯特·本肯(Bob Behnken)和道格拉斯·赫尔利(Douglas Hurley)?这两名宇航员已经被SpaceX选中,将驾驶该公司的第一个载人飞行舱“龙2号”奔赴太空。如果一切按计划进行,美国将很快不必再依赖俄罗斯的“顺风车”才能把宇航员送到国际空间站(ISS)了。这都要指望马斯克来实现。

不过,NASA仍然有宏大的计划。1962年,肯尼迪宣布了登月计划。如今,在2019年,特朗普宣布要重返太空。肯尼迪为登月设定了10年的期限,而特朗普只给了NASA5年时间:通过阿耳忒弥斯计划(Artemisprogramme),美国要在2024年之前让宇航员重返月球表面。经过几十年的“空白期”之后,2019年的地球大气层中满是闪闪发光的火箭痕迹,令人着迷。

而这仅仅是个开始。2020年,进入火星的“四方竞赛”即将爆发。NASA再次参与其中,计划把一辆火星车和一架两公斤的直升机送上火星——这将是首次有人造运载工具从另一个行星上起飞(月球属于卫星)。俄罗斯和欧盟正在联合执行一项任务,要用探测器钻进火星的表面;阿联酋将发射其首个火星轨道飞行器;然后是中国,中国的火星雄心可能体现在地球上——去年夏天,位于青海省的火星模拟基地开始建设,今年3月建成投运。

对于那些选择“向上看”的人而言,火星就是人类的“1号救生艇”,有朝一日它将成为我们的“第二故乡”——在渐进式的人工改造下,发展出自己的生态系统,产生人类可以呼吸的空气,用行话来说叫“地球化”(Terraformed)。马斯克是移民火星的头号支持者,尽管对能否改变火星上的二氧化碳水平,他与NASA各执一词,但马斯克并不孤单。

今年早些时候,我收到一封来自阿斯加迪亚国(Asgardia)通信部长莱娜·德温内(Lena De Winne)的电子邮件。你可能没有听说过阿斯加迪亚,它宣称自己是一个“太空王国”,它的使命,根据德温内的说法,是“确保人类变得不朽,并及时移民到整个银河系中”。这听起来像漫画里的情节。但阿斯加迪亚——这个由俄罗斯商人伊戈尔·阿舒尔拜利(Igor Ashurbeyli)创立的国家——有自己的宪法和政府。它甚至还有自己的卫星“阿斯加迪亚1号”。更有趣的是,它让人们开始思考“主权领土”在太空中意味着什么。答案是:不确定。

人造星座:前所未有地观察地球

德温内和马斯克都是梦想家。他们担心人类无法在地球的第六次物种大灭绝中幸存,所以决定逃出生天。但这只是新太空竞赛的一部分。还有另一种角度——有些人相信人类在地球上还能生存一段时间,希望在此期间对地球实现最大化的利用。比起向5460万公里外的火星发射飞行器,他们更愿意发射只到达近地轨道(LEO)的卫星,其中一些距离我们只有几百公里。

目前在地球轨道上有大约2000颗运行中的卫星,它们有很多用途:军事、民用、通信、气象、GPS精确定位、观察遥远的黑洞等。但是在接下来的10年里,这个数字将迎来惊人的增长,达到如今的5倍。这些小卫星中的很多将互相连接,形成巨大的人造星座。这些星座的名字包括“星际连线”(Starlink,由1.2万颗卫星组成,来自SpaceX公司),“一网”(One Web,由650颗卫星组成,可能增加到近2000颗)和“柯伊伯计划”(Project Kuiper,由3000颗卫星组成,来自亚马逊公司)。至于这些人造星座能有多么强大的功能?请参考GPS——这个全球定位系统服务只用了24颗卫星。

但“造星”过程并非一帆风顺。SpaceX已经部署了“星际连线”的前60颗卫星,每个卫星的重量是200公斤。与“一网”和“柯伊伯计划”一起,三大星座旨在为地球上大约30亿无法上网的人提供高速连接的互联网。截至今年6月,其中的57颗卫星已连接成功。另外3颗“不听话”的卫星最终会在地球大气层中被烧毁。

其他人造星座将对人类在地球上的活动进行前所未有的详细观察。目前,地球上空有大约760颗卫星用于地球观测。由初创公司行星实验室(PlanetLabs)打造的“天鸽座”(TheDove)中,有120个活跃的卫星,每秒拍摄两张高分辨率照片。不仅仅是图片,卫星传感器还可以检测地质或地形细节。这些地球观测图像已经被广泛地进行商业利用,比如被媒体采购。其带来的结果也是两面性的。

比如,一种只有鞋盒大小的“立方体卫星”(Cube Sats),成本仅数万美元。这样的发射成本,意味着几乎任何人都可以把卫星送入轨道,拍摄地球上任何地方的图像。而各国政府想要掌握这些卫星的情况则十分困难。

太空部队:未来战场在大气层之外

虽然太空治理已经不是一个新的法律领域,但相关界限至今仍然模糊。一个关键文件是1967年生效的联合国《外层空间条约》,该条约规定了全人类享有“为和平目的利用太空”的自由。而“立方体卫星”既可以作为大型公告牌,也可以作为“间谍相机”被利用。发射这类卫星可能会引起麻烦和外交争端,但又很难被视为“战争行为”。

不过,太空中的新军备竞赛无疑正在酝酿之中。一个最明显的征兆是,今年2月,特朗普建立了美国军队的第六个分支——太空部队。他说:“这将成为我们国家防御系统的重要组成部分——你也可以说是‘进攻’系统——不过我们还是要显得友好一些,就用防御这个词。”

提到太空防御,很多人会想象《星球大战》里“帝国之星”驱逐舰在银河系中巡航的场面。不过,美国将太空活动军事化的目的,其实是要确保自己在地球大气层之外的卫星和洲际弹道导弹的安全,同时能够探测并摧毁敌人的卫星和导弹。

卫星防御和攻击是未来的战场,而且在这个领域已经发生过小规模冲突。按照麻省理工学院的说法,一颗叫“奥林普K”(Olymp-K)的俄罗斯卫星不久前“靠近了法国与意大利的联合军用卫星”,法国政府称此为“间谍”行为。中国和俄罗斯都有自己的反卫星项目。

今年3月,印度进行了首次反卫星试验——用导弹将一颗“假想敌”卫星在太空中炸毁。这原本是为了展现军事实力,却引发了潜在的悲剧,因为数百块爆炸碎片瞬间进入太空,会威胁国际空间站的安全。NASA局长吉姆·布莱恩斯通(Jim Bridenstone)将印度人的这次测试称为“很可怕、很可怕的事情”。

激光和黑客攻击是最常被吹捧的反卫星武器,但也不能排除太空垃圾的风险。

“你可以和国际空间站上的任何宇航员聊聊,他们收到‘潜在碰撞’警告的情况非常频繁,”投资太空初创企业的伦敦塞拉芬资本(Seraphim Capital)执行合伙人詹姆斯·布鲁格尔(James Bruegger)表示,“你被告知有东西正在向你急速飞来,而你基本无能为力。”如果你看过《地心引力》(Gravity)这部电影,就该知道太空垃圾有多危险。

争夺资源:小行星采矿万亿富翁

布鲁格尔认为,现代太空竞赛是“即将成为科学事实的科幻情节”,而他的工作就是挑选和支持那些可能实现的幻想。美林银行估算,到2045年,太空产业的市场规模将达到数万亿美元,这吸引了无数风险投资人。

布鲁格尔说,未来5到10年的机会在“向下看”的市场——从地球上空收集和传递有关地球的数据。“只有这样,你才能解决地球上最紧迫的问题,比如气候变化、高效耕作、城市扩张。我们需要知道如何有效地利用资源,用更少的资源做更多的事。”

他估计,人类再次“向上看”的时间进程会更长。他认为,在人类试着迈出成为“跨行星物种”的第一步之前,“向下看”的情况将至少持续10年。

其他人则没有这么耐心。如果一切按计划进行,太空机器人公司(Astrobotic)将在2021年成为第一家登陆月球的私人公司。在美国登月的“阿波罗计划”期间,NASA拥有3.5万名员工,此外还有40万名“外包”人员。而太空机器人公司只有30人。其官方合作伙伴之一是采矿设备制造商卡特彼勒(Caterpillar)。虽然月球可能看起来很贫瘠,但它实际上富含氦-3——被一些人奉为安全的核燃料,可以为火箭提供动力。印度和中国都计划在月球上采集这种元素。今年早些时候,欧洲航天局(ESA)宣布了一项2025年的计划——从月球表面的灰尘中提取氧气和水,这对于建立月球基地至关重要。

在这些登月任务中,还会出现50年前阿姆斯特朗在月球表面插国旗那样的行为吗?太空中的某一部分,是否可以被某个国家占为领土?1967年的《外层空间条约》已经禁止了上述行为。但是在2015年,美国颁布了《太空商业发射竞争法》,允许私营公司持有他们在太空中开采到的东西——至少从小行星开采的东西是可以私有的。

小行星采矿一直被认为是无法估量的财富源泉。就连高盛集团也表示,小行星采矿将创造世界上第一个万亿富翁,因为小行星是巨大的铂金和黄金宝库。不过到目前为止,尽管有如此丰厚的财富诱惑,但是去开凿遥远的、人类尚不了解的太空岩石的困难性,仍然让企业家们望而却步。

拯救地球:把工厂搬到月球上

与小行星相比,月亮离人类更近,也更为人类所了解。人类首次登月距今已50年,人类最后一次登月距今也有47年,政府和私人企业都在计划重返月球。将月球打造成“中转站”的愿景被越来越多人提出——既有太空机器人这样的企业,也有包括ESA在内的机构。或许最重要的力量是像马斯克和贝索斯这样的大企业家。月球可能成为一个“库房”,帮助地球卸下重工业的担子,并在低重力环境下为人类奔赴火星和其他地方的任务提供资源。这正是贝索斯今年早些时候提出的目标。“我们要去太空的原因是为了拯救地球,”他说,“我们需要把重工业从地球上迁走。”

那么,谁将赢得用小型人造卫星环绕地球的竞赛?谁将赢得月球工业化的竞赛?谁又将赢得殖民火星的竞赛?这些都是无法预知的,但这也正是太空令人着迷的原因。大约50年前,只有美国和苏联才能参与这场竞争。当美国人登上月球之后,大众对太空的兴趣不可避免地迅速消失,肯尼迪的使命已经达成。

如今,新的太空竞赛将继续展开,不仅仅在未来10年,而是更长时间,有着更多领域,从近地轨道到遥远的行星,参与者既有富裕的国家,也有资金紧缺的科学家。自肯尼迪于1962年首次宣布登月计划以来,关于离开地球的探险,几乎所有东西都发生了变化。但肯尼迪当年对于为什么“我们选择登月”的解释,仍然适用于今天的新太空竞赛:“因为有新的知识可以获得,新的权利可以赢得,我们必须得到,并将其用于人类整体的进

步。”

或者,正如NASA局长吉姆·布莱恩斯通所说:“这一次,当我们登上月球后,我们会留在那里。”

图为美国宇航员阿姆斯特朗的登月宇航服。(图片来源:新华社

太空数字冷知识:

每天1片:过去40年间,太空碎片掉落在地球上的平均频次。

2000颗:到2030年,英国计划发射的小型人造卫星数量。

42万公斤:地球最大的人造卫星之一国际空间站的重量,相当于330多辆汽车。

342颗:截至目前,2019年发射的人造卫星数量。

7600吨:地球轨道内及周边太空垃圾的重量。

每小时2.7万公里:近地轨道上大部分太空碎片的平均飞行速度。

(《欧洲时报》英国版与《英国电讯报》联合专版;本文作者:Harry de Quetteville;本报编译:汤林石)

(编辑:李余)

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