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美國商業(yè)航天發(fā)展帶來的啟示

2023-05-30 10:48韓樾夏張麗艷陳狀張偉
科學(xué) 2023年1期
關(guān)鍵詞:美國航空航天局

韓樾夏 張麗艷 陳狀 張偉

近年來,商業(yè)航天占航天經(jīng)濟(jì)的比例呈穩(wěn)定上升趨勢。據(jù)2021年《航天報(bào)告》,2020年全球太空經(jīng)濟(jì)中商業(yè)航天總量達(dá)3570億美元,占比高達(dá)79.8%[1]。而早在2017年,美國商業(yè)航天占該國航天經(jīng)濟(jì)的比例已達(dá)80%左右。以衛(wèi)星為例,截至2021年底,美國擁有2944顆衛(wèi)星,其中商業(yè)衛(wèi)星2516顆[2],占比超過85%。

隨著馬斯克(E. Musk)的太空探索技術(shù)公司(SpaceX)將“鼓舞四人組”(Inspiration4)送入近地軌道,貝索斯(J. Bezos)的藍(lán)色起源(Blue Origin)公司以及布蘭森(R. Branson)的維珍銀河(Virgin Galactic)公司分別把普通人送入亞軌道,要將2021年定為“太空旅游元年”的呼聲愈發(fā)強(qiáng)烈。2022年,太空探索技術(shù)公司將公理太空(Axiom Space)公司的四名航天員送入國際空間站(International Space Station, ISS)。

隨著航天飛機(jī)2011年退出歷史舞臺(tái)、國際空間站壽命周期延長以及美國航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)預(yù)算調(diào)整,美國航空航天局將更多的火箭、飛船等研制任務(wù)交給了商業(yè)航天公司。以太空探索技術(shù)公司等為代表的商業(yè)航天公司獲得了發(fā)展良機(jī),在大力倡導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新的前提下,結(jié)合美國航空航天局給予的資金與技術(shù)支持,獵鷹(Falcon)火箭、龍(Dragon)飛船、星鏈(Starlink)、星艦(Starship)等項(xiàng)目均獲得迅猛發(fā)展,全球?qū)Υ瞬毮俊?h3>美國商業(yè)航天的發(fā)展歷程

2021年,美國航空航天局的年度預(yù)算為232億美元,僅占美國聯(lián)邦預(yù)算的約0.5%[3],較阿波羅時(shí)代(1961—1972)的投入(國內(nèi)生產(chǎn)總值的4%左右)有大幅下降。2011年國際空間站組裝完畢后,美國載人航天面臨如下境況,一是需要長期穩(wěn)定運(yùn)營國際空間站并充分發(fā)揮效益,而此時(shí)政府投入的經(jīng)費(fèi)大幅縮減,此外還需要研發(fā)航天飛機(jī)的“替代品”;二是美國航空航天局絲毫沒有放慢進(jìn)一步探索太空的腳步,“阿爾忒彌斯”計(jì)劃(Artemis Program)、載人火星、探測小行星如貝努(Bennu)等任務(wù)接踵而至。

為了應(yīng)對(duì)這一局面,在已突破天地往返、在軌交會(huì)對(duì)接、出艙活動(dòng)等技術(shù)基礎(chǔ)上,美國航空航天局希望引入商業(yè)航天公司,它們可通過采用更具創(chuàng)新性的理念和大膽使用新技術(shù),實(shí)現(xiàn)更快速、低成本、高質(zhì)量的近地軌道載人及載物的天地往返運(yùn)輸,而美國航空航天局可騰出更多人力、財(cái)力以及物力進(jìn)行更具挑戰(zhàn)性的載人深空探測活動(dòng)。這樣的決策催生了美國商業(yè)航天的蓬勃發(fā)展。

伴隨著國際空間站于1998年開始建造,未來運(yùn)營至2030年的規(guī)劃,美國商業(yè)航天的發(fā)展可分為三個(gè)階段。

第一階段(1998—2010):布局啟動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展計(jì)劃

1998年,美國航空航天局主導(dǎo)的國際空間站開始建造,直至2011年完成。在此期間,主要由航天飛機(jī)承擔(dān)國際空間站建造、哈勃望遠(yuǎn)鏡維修的運(yùn)輸任務(wù)。2004年,時(shí)任美國總統(tǒng)布什推出“太空探索愿景”(vision for space exploration),明確航天飛機(jī)在2010年左右退役[4]。2006年美國航空航天局啟動(dòng)“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)”(commercial orbital transportation services, COTS)計(jì)劃,選定商業(yè)公司研制航天器和運(yùn)載火箭;2008年啟動(dòng)“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”(commercial resupply service, CRS)計(jì)劃,開發(fā)貨運(yùn)飛船;2010年啟動(dòng)“商業(yè)乘員開發(fā)”(commercial crew development, CCDev)計(jì)劃,資助包括太空探索技術(shù)公司、波音公司等開發(fā)載人飛船。

值得一提的是,根據(jù)2010年出臺(tái)的美國航空航天局授權(quán)法案,國際空間站國家實(shí)驗(yàn)室建成后允許美國商業(yè)公司也可使用國際空間站[5]。21世紀(jì)初期,美國已著手布局并采取了一系列舉措促進(jìn)商業(yè)航天發(fā)展。在這一階段,由于火箭、飛船等研制任務(wù)尚未研發(fā)成功,近地軌道的主要上下行任務(wù)、科學(xué)研究任務(wù)等仍主要由美國航空航天局和國際空間站成員國承擔(dān)。

第二階段(2011—2021):從建造運(yùn)營到采購服務(wù)的角色轉(zhuǎn)換

2011年,航天飛機(jī)正式退出歷史舞臺(tái),美國航空航天局為擺脫對(duì)俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船的依賴,加速與商業(yè)公司的合作。在其經(jīng)費(fèi)、技術(shù)以及政策等多方面的支持與保障下,COTS、CRS、CCDev等項(xiàng)目取得了突破性進(jìn)展,商業(yè)航天公司逐漸承擔(dān)起天地往返飛行器、運(yùn)載火箭等的研制任務(wù),美國航空航天局也逐步實(shí)現(xiàn)從建造運(yùn)營到采購服務(wù)的角色轉(zhuǎn)換。

其間,商業(yè)航天公司逐步實(shí)現(xiàn)了兩方面的目標(biāo)。第一,近地軌道提供載人飛船、貨運(yùn)飛船天地往返服務(wù)和運(yùn)載火箭的研制發(fā)射服務(wù)。以太空探索技術(shù)公司為例,2012年5月至2022年2月間,為國際空間站運(yùn)送貨物以及航天員共29次,是美國航空航天局近地軌道天地往返運(yùn)輸任務(wù)的有力補(bǔ)充。第二,通過與負(fù)責(zé)運(yùn)營國際空間站國家實(shí)驗(yàn)室的空間科學(xué)促進(jìn)中心合作,在國際空間站上開展商業(yè)化研究與應(yīng)用工作,包括諾華(Novartis)、默克(Merck)等醫(yī)藥公司以及霍尼韋爾(Honeywell)等高科技公司在內(nèi)的數(shù)十家公司直接參與國際空間站的科學(xué)研究。

美國航空航天局于2018年啟動(dòng)定期向月表運(yùn)送科學(xué)和技術(shù)有效載荷的“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)”(commercial lunar payload services, CLPS)計(jì)劃[6],與14家商業(yè)公司簽訂了有效載荷集成和運(yùn)行、從地球發(fā)射有效載荷以及在月表著陸的服務(wù)合同,至2028年,合同總價(jià)值約為26億美元。

第三階段(2022—2030):全面實(shí)現(xiàn)近地空間站建造運(yùn)營的商業(yè)化

2021年7月,美國航空航天局啟動(dòng)商業(yè)近地軌道發(fā)展計(jì)劃(commercial LEO destinations, CLD),提出用商業(yè)空間站取代國際空間站。12月,宣布從參與競標(biāo)的11個(gè)提案中選出3家公司,即藍(lán)色起源、納諾·拉克斯(Nano Racks)和諾思羅普·格魯曼(Northrop Grumman)研制商業(yè)空間站[7]。與此同時(shí),美國航空航天局局長內(nèi)爾森(B. Nelson)宣布國際空間站運(yùn)行延長至2030年[8]。隨著國際空間站退役排上日程,美國航空航天局已經(jīng)開始著手將空間站的建造和運(yùn)營權(quán)轉(zhuǎn)移給商業(yè)公司,未來國際空間站的運(yùn)營以及商業(yè)空間站的建造和運(yùn)營將完全由商業(yè)公司承擔(dān),前者僅作為使用者參與其中。

美國從超前布局商業(yè)航天發(fā)展,到逐漸實(shí)現(xiàn)政府的角色轉(zhuǎn)換,再到最后全面實(shí)現(xiàn)近地空間站的商業(yè)化,其間既有美國國家宏觀政策的引導(dǎo),也有行業(yè)主管部門提供的經(jīng)費(fèi)、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等全面支持,加之太空探索技術(shù)、維珍銀河等一批商業(yè)航天頭部公司紛紛涌現(xiàn),推動(dòng)了商業(yè)航天的高速發(fā)展,美國航空航天局從而能夠“集中力量辦大事”,實(shí)現(xiàn)向載人深空探測的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

太空探索技術(shù)公司的創(chuàng)新成果剖析

以太空探索技術(shù)、藍(lán)色起源、維珍銀河等為代表的美國私營航天企業(yè),不僅在技術(shù)層面,突破了火箭可重復(fù)使用、海上完成回收等一系列創(chuàng)新技術(shù);同時(shí)在領(lǐng)域?qū)用?,將商業(yè)航天從傳統(tǒng)的導(dǎo)航、遙感、衛(wèi)星發(fā)射等拓展到火箭與(載人)飛船研制、低軌互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)以及太空旅游等領(lǐng)域。作為其中的佼佼者,太空探索技術(shù)公司在這兩個(gè)層面都取得了舉世矚目的成就。

馬斯克于2002年在美國特拉華州注冊(cè)成立了太空探索技術(shù)公司,初創(chuàng)目標(biāo)是解決太空運(yùn)輸問題,終極目標(biāo)則是實(shí)現(xiàn)人類移民火星。經(jīng)過20年發(fā)展,它從昔日默默無名的小微企業(yè)發(fā)展成為世界商業(yè)航天重量級(jí)企業(yè),初創(chuàng)時(shí)期的員工僅10名,如今超過9500名,旗下的獵鷹系列運(yùn)載火箭度過了發(fā)射屢屢失敗的艱難時(shí)期,最終成為發(fā)射次數(shù)令全世界嘆服的成熟火箭。通過分析其發(fā)展路徑,發(fā)現(xiàn)有三大助力因素。

注重航天工程全產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展

第一,運(yùn)載火箭開發(fā)。太空探索技術(shù)公司抓住歷史契機(jī),在美國航空航天局經(jīng)費(fèi)支持、專利轉(zhuǎn)讓、共享發(fā)射場設(shè)施等全方位支持下,在2003年租用位于得克薩斯州麥格雷戈市的原美國海軍武器開發(fā)測試場,之后建成用于火箭研制測試的實(shí)驗(yàn)室,先后發(fā)展出獵鷹1號(hào)、獵鷹9號(hào),以及面向深空探測的獵鷹重型火箭。第二,飛船研制。針對(duì)美國航空航天局的任務(wù)需求,兼顧公司未來發(fā)展規(guī)劃,相繼開發(fā)出貨運(yùn)龍飛船、載人龍飛船。2012年5月,成功把貨運(yùn)龍飛船(Dragon C2+)送往國際空間站。2020年5月,載人龍飛船將美國航天員本肯(B. Behnken)、赫利(D. Hurley)送往國際空間站。第三,飛控中心以及發(fā)射場建設(shè)。為進(jìn)一步增強(qiáng)獨(dú)立性,實(shí)現(xiàn)低成本、高時(shí)效的航天工程全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,自2006年起,太空探索技術(shù)公司在馬紹爾群島以及卡納維拉爾角空軍基地分別建設(shè)了發(fā)射控制中心,并實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性運(yùn)營;與此同時(shí),在加利福尼亞州霍桑市建設(shè)了獨(dú)立的飛行控制中心,該中心自動(dòng)化程度高,擁有大型、開放式控制系統(tǒng),其任務(wù)是在發(fā)射獵鷹1號(hào)、獵鷹9號(hào)期間,對(duì)龍飛船的在軌運(yùn)行進(jìn)行控制和監(jiān)測[9];2014年,建成其首個(gè)自有發(fā)射場——星際基地(Starbase,又名博卡奇卡發(fā)射場),包括發(fā)射工位及控制中心等,用于新一代登陸火星的飛船——星艦。

大膽采用創(chuàng)新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)計(jì)理念

太空探索技術(shù)公司打破了傳統(tǒng)的一次性使用思維,采用可重復(fù)使用技術(shù)研制飛船、火箭。如獵鷹9號(hào)的設(shè)計(jì)理念是運(yùn)載火箭的一級(jí)助推器可重復(fù)使用。2015年12月,在首飛任務(wù)中,就實(shí)現(xiàn)了獵鷹9號(hào)一級(jí)助推器的海上回收與重復(fù)使用。2017年6月,發(fā)射了可回收的貨運(yùn)龍飛船;2019年3月,載人龍飛船首飛成功。相比美國航空航天局主導(dǎo)研發(fā)的飛船采用全手動(dòng)機(jī)械控制(撥動(dòng)開關(guān)、按鍵、控制桿),太空探索技術(shù)公司開發(fā)的飛船充分考慮了航天員使用便利,具有智能化高、操作簡捷等特點(diǎn),同時(shí)還兼顧深空探測需求。目前,正在開發(fā)星艦。在衛(wèi)星研制領(lǐng)域,太空探索技術(shù)公司摒棄了高軌道、大衛(wèi)星發(fā)展模式,另辟蹊徑地致力于發(fā)射大規(guī)模低軌衛(wèi)星,為全球用戶提供高速寬帶接入服務(wù)。截至2021年5月,已發(fā)射1737顆衛(wèi)星,構(gòu)成星鏈衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)[10]。

追求高效的管理理念及創(chuàng)新的文化氛圍

在商業(yè)公司扁平化管理基礎(chǔ)上,太空探索技術(shù)公司更加注重高效、靈活的管理理念以及以人為本的企業(yè)文化建設(shè):“全員奮斗”是太空探索技術(shù)公司得以迅猛發(fā)展的重要原因之一。它聚集了大量優(yōu)秀人才,激勵(lì)全員共同努力開發(fā)新一代載人天地往返系統(tǒng),致力于鼓勵(lì)實(shí)現(xiàn)火星移民等宏大愿景。同時(shí),采用靈活的員工管理辦法,員工從入職第一天就可盡快進(jìn)入工作角色,提升了“即戰(zhàn)力”。太空探索技術(shù)公司的創(chuàng)新文化氛圍,激勵(lì)員工創(chuàng)造性思考(think outside the box),倡導(dǎo)員工提出最好的建議(the best idea wins),實(shí)現(xiàn)“每日創(chuàng)新”。此外,公司還實(shí)行“批判式反饋”,推動(dòng)員工成長。員工有義務(wù)在不傷害同事感情的前提下提出建議,發(fā)展接受批判式反饋的能力,促進(jìn)個(gè)人以及團(tuán)隊(duì)的共同成長。

美國商業(yè)航天發(fā)展的有效支撐

1998年國際空間站建造伊始,美國就在從商業(yè)應(yīng)用、人類探索和航天技術(shù)探索三個(gè)方面開展如何更好發(fā)揮其效益的調(diào)研的同時(shí),強(qiáng)調(diào)要聚焦商業(yè)領(lǐng)域[11]。同年商業(yè)航天法案頒布后,美國航空航天局前局長戈?duì)柖。―. Goldin)指出:“[ISS]① 30%的實(shí)驗(yàn)空間將會(huì)商業(yè)化……空間站的商業(yè)需求應(yīng)達(dá)到40%~50%,如果達(dá)到80%將是令人興奮的[11]?!泵绹虡I(yè)航天能在短期內(nèi)取得舉世矚目的成就,是下述三個(gè)方面促成的。

聯(lián)邦政府的支持

歷經(jīng)幾十年的探索,美國頒布了一系列于商業(yè)航天相關(guān)的法案,有效推動(dòng)了其商業(yè)航天的發(fā)展。1984年頒布的《商業(yè)航天發(fā)射法案》明確了火箭商業(yè)發(fā)射的政策;同年制定的《陸地遙感商業(yè)化法案》規(guī)定,將對(duì)地觀測衛(wèi)星的業(yè)務(wù)交給商業(yè)公司。1992年,老布什政府簽署的《陸地遙感政策法案》取代了《陸地遙感商業(yè)化法案》,賦予商務(wù)部向私營企業(yè)發(fā)放經(jīng)營許可證的權(quán)利。1998年頒布《商業(yè)航天法案》,不僅給予商業(yè)航天公司更多發(fā)展機(jī)會(huì),而且要求美國航空航天局明確國際空間站的商業(yè)化應(yīng)用方案。奧巴馬政府于2010年頒布《美國國家航天政策》,2015年頒布《美國商業(yè)航天發(fā)射競爭力法案》,均明確鼓勵(lì)商業(yè)航天發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展。2018年,特朗普政府制定了美國歷史上首份《國家航天戰(zhàn)略》,把商業(yè)航天納入國家戰(zhàn)略。2021年拜登政府上臺(tái)后的商業(yè)航天政策則傾向于延續(xù)過往政策。這些為私營商業(yè)航天公司的發(fā)展提供了有力的政策保障。

美國航空航天局的頂層戰(zhàn)略調(diào)整

瞄準(zhǔn)美國航天發(fā)展目標(biāo),美國航空航天局審時(shí)度勢調(diào)整了發(fā)展戰(zhàn)略,進(jìn)而明確商業(yè)航天在其中的發(fā)展定位,并出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)商業(yè)航天發(fā)展的落地舉措。

美國航空航天局將技術(shù)成熟的近地軌道載人航天領(lǐng)域交給商業(yè)航天,發(fā)揮其低成本、高效、敢于創(chuàng)新的優(yōu)勢。基于此戰(zhàn)略意圖, 2005年旗下成立商業(yè)乘員與貨物項(xiàng)目辦公室,而后相繼啟動(dòng)COTS、CRS、CCDev、CLD計(jì)劃,并實(shí)施了一連串具體措施:給予商業(yè)公司合同訂單;開放并與商業(yè)公司共享部分關(guān)鍵技術(shù);對(duì)商業(yè)公司開放肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施……

美國航空航天局在主導(dǎo)載人深空探測領(lǐng)域的同時(shí),將商業(yè)元素引入其中的中小項(xiàng)目。其深空探測任務(wù)分為旗艦(Flagship)、新邊界(New Frontiers)、發(fā)現(xiàn)(Discovery),大型的旗艦任務(wù)仍由旗下的行星任務(wù)部負(fù)責(zé)。2011年發(fā)布的《2013—2022年行星科學(xué)的愿景與航程》,給予高校、研究所、工業(yè)界通過競標(biāo)參與這些任務(wù)中的中小項(xiàng)目的機(jī)會(huì)[12]。在這樣的背景下,載人探月項(xiàng)目也引入了商業(yè)元素。例如計(jì)劃將于2024年實(shí)施的“阿爾忒彌斯Ⅲ”任務(wù)中,發(fā)射門戶空間站的兩個(gè)初始模塊——為在軌航天器提供動(dòng)力推進(jìn)的模塊以及居住與后勤模塊分別交由馬薩爾(Maxar)和諾思羅普·格魯曼兩家商業(yè)公司建造。

人才投入與儲(chǔ)備

靈活的人才流動(dòng)機(jī)制以及大量的科技創(chuàng)新人才,是美國商業(yè)航天得以飛速發(fā)展的另一關(guān)鍵。

20世紀(jì)以來,西方富豪們的“珠峰夢(mèng)”逐步轉(zhuǎn)向探月、殖民火星。一批來自加州硅谷的富豪們?cè)谕瓿稍挤e累、獲得了第一桶金后,自帶資金、滿懷熱情投入航天事業(yè),追逐航天夢(mèng)。他們既是投資者又是探索者,一方面領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)航天技術(shù)與產(chǎn)品,另外一方面競相直接參與太空探索,布蘭森與貝佐斯先后乘坐自己公司研發(fā)的飛船,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)入太空的壯舉。

美國擁有成熟的人才市場。其頂級(jí)高校除了開設(shè)與航空、航天直接相關(guān)的專業(yè)外,還開設(shè)了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育(science, technology, engineering, mathematics, STEM)相關(guān)的眾多專業(yè),為航天產(chǎn)業(yè)儲(chǔ)備了大量多學(xué)科方向的優(yōu)秀人才。以斯坦福大學(xué)航空航天系為例,1957年至2017年夏季學(xué)期原本只開設(shè)航空航天專業(yè)研究生課程,從2017年秋季學(xué)期起增設(shè)了航空航天專業(yè)本科生課程[13]。在校期間,學(xué)校為學(xué)生安排了與商業(yè)航天(如商業(yè)空間運(yùn)輸)相關(guān)的課程或者實(shí)習(xí)。學(xué)生們對(duì)商業(yè)航天公司提供的工作機(jī)會(huì)、職業(yè)發(fā)展前景并不陌生,隨著畢業(yè)臨近,加盟商業(yè)航天自然而然成為他們的首要選擇之一。

美國航空航天局常委派資深員工,以技術(shù)顧問的身份“零薪水”向太空探索技術(shù)公司提供技術(shù)支持。這一舉措有效提升了民營企業(yè)發(fā)展航天技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性,打通了核心技術(shù)突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也為企業(yè)節(jié)省了大量的技術(shù)資金成本。

我國商業(yè)航天領(lǐng)域的努力與探索

近年來,我國支持商業(yè)航天發(fā)展的政策層出不窮。2014年,國務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見》,首次提出鼓勵(lì)民間資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2015年國家發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部和國家國防科技工業(yè)局聯(lián)合發(fā)布《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015—2025)》通知,提出 “[探索]商業(yè)化發(fā)展新機(jī)制,支持和引導(dǎo)社會(huì)資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和應(yīng)用開發(fā)”。2019年國家國防科技工業(yè)局、中央軍事委員會(huì)裝備發(fā)展部為引導(dǎo)商業(yè)航天規(guī)范、有序發(fā)展,促進(jìn)商業(yè)運(yùn)載火箭技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)商業(yè)運(yùn)載火箭規(guī)范有序發(fā)展的通知》。

與此同時(shí),我國商業(yè)航天也取得了一些成就。例如在商業(yè)火箭發(fā)射方面,先后研發(fā)了快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭、捷龍固體商業(yè)運(yùn)載火箭、谷神星一號(hào)(遙二)運(yùn)載火箭等。以星際榮耀、藍(lán)箭航天等為代表的商業(yè)火箭企業(yè),以及以銀河航天等為代表的商業(yè)衛(wèi)星企業(yè),在大浪淘沙中成長為我國商業(yè)航天頭部公司。

雖然社會(huì)各界的關(guān)注度呈現(xiàn)遞增態(tài)勢,但由于我國商業(yè)航天尚處于起步階段,發(fā)展的步伐還不夠快。美國商業(yè)航天的成功經(jīng)驗(yàn)有一定的啟示作用,我國商業(yè)航天要走強(qiáng)走好,也需要國家層面給予戰(zhàn)略支撐。

制定有針對(duì)性、可操作的法規(guī),在實(shí)施層面提供指導(dǎo)。美國聯(lián)邦政府對(duì)商業(yè)航天的支持自1984年以來已經(jīng)上升到立法的高度,以法案形式頒布,每個(gè)法案明確聚焦支持的商業(yè)航天發(fā)展領(lǐng)域,具有較強(qiáng)的約束力。我國雖然已頒布與商業(yè)航天相關(guān)的政策和通知,但實(shí)施層面缺乏將政策引導(dǎo)轉(zhuǎn)化為可實(shí)施可操作的法規(guī)。從法規(guī)上打破制約商業(yè)航天高質(zhì)量、創(chuàng)新發(fā)展的障礙,在實(shí)施層面開設(shè)“綠燈”,有助于我國孕育出創(chuàng)新能力優(yōu)秀、競爭力強(qiáng)的航天高科技公司。

制定周全的商業(yè)航天發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃(包括長期規(guī)劃、階段規(guī)劃),在國家航天發(fā)展戰(zhàn)略中確定“國家隊(duì)”與商業(yè)航天的定位和賽道,明確商業(yè)航天發(fā)展的領(lǐng)域方向、產(chǎn)業(yè)鏈中重點(diǎn)扶持的環(huán)節(jié)等,以引導(dǎo)商業(yè)航天有序發(fā)展,與“國家隊(duì)”形成有益的互補(bǔ)。

出臺(tái)更多具體舉措,讓相關(guān)政策法規(guī)落地生效,助力商業(yè)航天發(fā)展。目前,商業(yè)航天公司承擔(dān)的多為與社會(huì)需求層面相關(guān)的研制發(fā)射任務(wù),缺少服務(wù)于航天強(qiáng)國戰(zhàn)略層面的計(jì)劃支持和合同訂單。航天領(lǐng)域技術(shù)專利的開放以及大型基礎(chǔ)設(shè)施的共享也缺少落地舉措的支持。建議針對(duì)商業(yè)航天發(fā)展出臺(tái)具備明確、具有可操作性的扶持發(fā)展措施,明確可開放共享的地面基礎(chǔ)設(shè)施、重大科研設(shè)備,以及相關(guān)規(guī)章制度。

吸納社會(huì)資本、凝聚創(chuàng)新人才,為商業(yè)航天發(fā)展創(chuàng)造條件。商業(yè)航天需要資本投入,希望得到更多有情懷的企業(yè)家的支持。目前,已有碧桂園、騰訊等房地產(chǎn)、互聯(lián)網(wǎng)公司開始布局商業(yè)航天,期待未來有更多的高科技、醫(yī)藥企業(yè)能積極參與其中。航天的核心競爭力是人才,可借鑒美國頂尖高校的人才培育模式,根據(jù)商業(yè)航天市場發(fā)展方向,開設(shè)商業(yè)航天運(yùn)輸?shù)葘I(yè)及相關(guān)課程,并為高校學(xué)生提供商業(yè)航天的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。同時(shí),完善“國家隊(duì)”與商業(yè)航天企業(yè)的互訪、交流機(jī)制,為商業(yè)航天發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。

航天產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今最具挑戰(zhàn)性的高科技領(lǐng)域之一,是國家綜合國力的集中體現(xiàn),而商業(yè)航天是其中的重要補(bǔ)充和生力軍。我國商業(yè)航天應(yīng)基于自身優(yōu)勢,瞄準(zhǔn)世界發(fā)展前沿,積極布局,努力構(gòu)筑一流的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)高地。

(本文相關(guān)研究受中國載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)資助。)

① []內(nèi)為作者補(bǔ)充說明,下同。

[1]Space Foundation. The space report: the authoritative guide to global space activity. 2021. https://www.spacefoundation.org.

[2]Union of Concerned Scientists. USC Satellite Database. (2005-12-08)[2022-01-01]. https://www.ucsusa.org/resources/satellitedatabase.

[3]NASA. About NASA. [2022-04-12]. https://www.nasa.gov/about/ index.html.

[4]O Keefe S. The vision for space exploration//Dick S T, Cowing K I. Risk and exploration: Earth, sea, and the stars. Washington: National Aeronautics and Space Administration, 2004: 3-10.

[5]Gatens R. Commercializing low-Earth orbit and the role of the International Space Station, March 05-12, 2016.2016 IEEE Aerospace Conference. Big Sky, Montana: IEEE, 2016: 1-8.

[6]NASA. Commercial lunar payload services. [2022-07-21]. https:// www.nasa.gov/content/commercial-lunar-payload-services.

[7]NASA. NASA selects companies to develop commercial destinations in space. [2021-12-03]. https://www.nasa.gov/ press-release/nasa-selects-companies-to-develop-commercialdestinations-in-space.

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[9]Couluris J, Garvey T. SpaceX mission operations. SpaceOps 2010 Conference. Huntsville, Alabama, April 25-30, 2010: 1937. https:// arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2010-1937.

[10]Williams A, Hainaut O, Otarola A, et al. Analysing the impact of satellite constellations and ESO′s role in supporting the astronomy community. arXiv preprint arXiv:2108.04005, 2021.

[11]Jorgensen C. An initial strategy for commercial industry awareness of the International Space Station// Haskell G, Rycroft M. International Space Station: the next space marketplace. Berlin: Springer Science & Business Media, 2000: 211-218.

[12]Board S S, National Research Council. Vision and voyages for planetary science in the decade 2013-2022. Washington: National Academies Press, 2012.

[13]Stanford University. What is aeronautical and astronautical engineering. [2022-08-02]. https://aa.stanford.edu/academicsadmissions.

關(guān)鍵詞:商業(yè)航天 美國航空航天局 國際空間站 太空探索技術(shù)公司 ■

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