送飛船or送冰淇淋，太空運輸的未來是什麼？

科技 08-18

本月16日，美國太空探索技術公司的「龍」貨運飛船攜帶著冰淇淋和超級計算機等物資，抵達了國際空間站。這是「龍」飛船第12次為空間站運送物資了，此次物資重量總共2.9噸。在食物方面，「龍」飛船為宇航員運輸了小杯型巧克力、香草和生日蛋糕口味的冰淇淋甜品。

如此豐富的食物種類完全顛覆了筆者認為「宇航員在太空只能吃特製壓縮食品」的固有觀念，相信也有很多人和筆者持有同樣的觀點。除了送吃的之外，太空運輸還起到節能的作用。當「龍」飛船於9月中旬返回地球之時，裝冰淇淋的冷凍箱可以再次利用來裝研究樣本。

由此看來，航空運輸的用途趨於多樣化。那麼現有的運送太空物資的種類和方式有哪些？在太空物資運輸的過程中要注意什麼？當前，人類探索太空的成本雖有所下降，但也還是很高，其中也包括運送太空物資的成本。那麼這一領域的發展走向如何？更多的企業進入了太空物資運輸領域，又能對這一行業產生怎樣的作用呢？

美國東部時間16日上午，NASA（美國航空航天局）發表聲明，當空間站飛到紐西蘭北部太平洋上空時，宇航員操作空間站機械臂抓住了「龍」飛船，並於兩個小時後將其安裝在空間站「和諧」號的節點艙上。「龍」飛船於14日從佛羅里達州發射升空，這也是太空探索技術公司最後一次使用新一代的「龍」飛船進行太空運輸，餘下的貨運任務會由翻新的二手飛船接替。

除了運送食物，惠普公司的超級計算機也是此次運輸的重要物資。它將在軌工作一年，是太空中首台超級計算機，目的是檢驗超級計算機能否適應在太空的惡劣環境中存留，以及在這種環境中的工作性能，為的是將來能夠去火星執行探索任務。

實際上，太空運輸並非是今天才出現。早在2011年，美國波音公司的官員就曾表示，要利用佛羅里達州肯尼迪航天中心曾停放太空梭的場地來建造「太空計程車」，用以作為太空梭退役向太空運輸物資與人員的新型交通工具。參與「太空計程車」開發的企業有4家，其中包括著名的波音公司，背後是NASA資助的。

說到NASA，絕對是太空運輸領域中的活躍分子。當然，這與美國優越的航天發展環境是分不開的。美國工業化市場的發展帶來了許多利益，NASA利用這一點，選取了兩套由Boeing公司和SpaceX公司設計的獨立系統，通過認證之後，系統將加入效力於ISS（國際空間站）的飛船團隊。

除了大環境之外，NASA本身也擁有專業的團隊和多年累積下來的經驗，能夠為航天運輸的發展提供助力。其內部專家和企業多有合作，在設計細化及組件測試方面相當出眾。此外，FAA（美國聯邦航空管理局）也會為發射活動的公共安全提供保障。

除「龍」飛船之外，NASA還僱傭了美國軌道ATK公司的「天鵝座」飛船為空間站運送物資。不過，「龍」飛船是目前為止僅有的有能力返回地球的貨運飛船，而像是「天鵝座」等其他貨運飛船會在進入大氣層的過程中焚毀。

美國的太空運輸技術先進，中國也不落後。

今年4月，天舟一號貨運飛船搭載長征七號運載火箭，在文昌航天發射場升空。這次發射是天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統的首飛試驗。這標誌著我國不僅有能夠載人的神舟系列飛船，也有了專門負責向太空運送貨物的天舟飛船。

貨運飛船，顧名思義即承擔了為空間站加油和運輸貨物的職責，作為我國載人空間站工程的重要組成部分，還要負責將空間站的廢棄物帶回大氣層燒毀。未來中國還打算建造有人值守的空間站，這就更需要輸送航天員所需的工作、生活等物資。因此，天舟一號的意義不僅是貨運飛船，更是我國航天領域發展的助力，其發展有著重要意義。

在太空運輸領域的發展過程中，亮眼的成績不在少數。

在建造運輸系統的過程中，Boeing公司和SpaceX公司建造了大量的地面系統並改進機庫，同時還升級了管控中心，確保輸送過程的安全。並且在這一過程中，美國新一代的宇宙飛船採用了計算機和航空電子技術，從而減少了飛船操作的難度，使得更多的任務自動化。雖然不能做到完全自動化，起碼能為宇航員減輕一些負擔。

儘管負責輸送國家宇航員前往空間站的空間系統所要達到的標準是由NASA決定，但企業在其中也並非不能發揮作用，比如能夠決定相關的設計細節和研發手段。此種方式能夠讓企業最大限度地發揮自己的構想，從而創造出既能滿足相關機構，又能迎合客戶需求的產品。

不過，有NASA的限制倒也不失為一件好事。起碼通過國家級的認證能夠進一步確保安全性和操控性方面的標準。Boeing公司和SpaceX公司在研發過程中的重大發展都會在NASA報備，以此證明系統的安全。實際上，讓商業公司負責近地軌道的運輸任務，也有利於NASA利用其他資源研發獵戶座飛船和太空發射系統火箭，以實現登陸火星的最終目標。

在太空物資運輸領域，中國在技術方面的亮點也不在少數。

還是以天舟為例，其太空加油技術可謂一大亮點。正如汽車需要燃料一般，未來的空間站也同樣需要補給，這項任務就由天舟飛船完成。在天舟一號進入發射軌道後，與天宮二號對接，其組合體完成為期兩月的在軌飛行，並完成推進劑在軌補加試驗。

此外，天舟一號和天宮二號進行了三次交接以及飛行控制，致力於打造潔凈、安全的太空環境。這些技術的掌握，對於解決空間站能源供給問題大有裨益。可掃清能源供給的障礙，為我國順利進入載人空間站的建設運營階段奠定更為堅實的基礎。

由於天舟一號「只運貨、不送人」，所以被描述為「太空快遞小哥」。在價格方面，天舟一號的性價比要優於國際飛船，可謂物美價廉。從體積上來看，它是我國目前體積最大、重量最重的航天器，而且能夠運送相當於自身重量6噸多的貨物，同時還具備不少於3個月的獨立飛行的能力。此外，其有效載荷比例，即運貨效率在目前所有的貨運飛船中也是最高的。

在設計方面，天舟一號採用先進的技術，使其異常穩固結實，不論是精密儀器還是航天員用品都不在話下。其採用模塊化設計，以「搭積木」的手法搭建飛船，實現共享和通用，從而降低調研成本，縮短周期。

由於天舟具備獨立飛行能力，且時間較長，因此還能夠作為空間科學試驗的平台，進行一系列科學試驗。而且其中還加入了模擬艙外服，並安裝感測器，用以獲得各項相關數據，為未來的發展提供依據。

總的來說，太空運輸可以解決未來人類航天事業中可能出現的諸多方面的問題，從空間站所需的補給到宇航員的衣食住行，甚至是特定環境下的先進的科學試驗都能夠通過太空運輸得以實現。雖然這一技術尚在發展中，要走向成熟還需要相當長的一段時間，不過依然是十分值得人類所期待的。

（鈦媒體作者：最極客，文/東方亦落）

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