商业公司越来越多地参与将宇航员运送到国际空间站(ISS)以及其他在轨活动。一些公司,比如总部位于休斯顿的Axiom Space,最终希望在轨道上建立自己的空间站,商业宇航员可以在那里长时间停留。
这也可以为在近地轨道上进行科学研究提供更多的资金和机会。但它也引发了一系列安全问题,因为它会增加已经很麻烦的太空垃圾问题。这对环境也有影响,因为火箭会产生温室气体排放,导致气候变化。
Axiom成立于2016年,是第一家在国际空间站执行私人资助任务的公司。根据Axiom的太空访问计划,它一直在为不同的国家提供设计定制任务的机会,让他们乘坐SpaceX的Crew Dragon飞船进入轨道。因此,它最近与英国航天局签署了一项协议,由全英国宇航员前往国际空间站。
Nasa正越来越多地与私营公司合作来完成其太空任务。然而,像Axiom公司向国际空间站发射多次旅游任务这样的倡议标志着一种新的太空商业化。
公理公司计划的商业空间站将首先作为国际空间站的附加设施建造。然后它会被分离,从而变得独立。太空旅游是其商业模式的关键部分。
并不是只有Axiom有这样的目标。杰夫·贝佐斯的蓝色起源公司、航空巨头诺斯罗普·格鲁曼公司,以及像Nanoracks和Sierra Space这样的小公司都在开发自己的空间站设计。这些卫星的目标是在未来十年内在近地轨道运行。
根据美国宇航局的低地球经济战略,蓝色起源公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和纳诺拉克斯公司获得了4.15亿美元(3.35亿英镑)的资助,用于发展他们的空间站概念。实际上,美国国家航空航天局的战略是利用公共资金使私营公司能够引入商业资金。然后,这种私人投资有助于提供低地球轨道科学和运行所需的基础设施。
从历史上看,将人类送入太空的科学依据非常薄弱——尽管并非不存在。现代机器人和远程控制系统是如此之好,以至于今天的情况比以往任何时候都要弱。
对大多数科学家来说,人类太空任务是与国家声望有关的虚荣项目。然而,大多数人都会承认,在公众参与和激励方面有巨大的好处。然而,如果它们被完全计算成本,一些实验就不太可能得到科学资助机构的同行评审小组的资助。
人们还对太空任务总体数量的增加所带来的风险表示严重关切,特别是因为太空垃圾已经是近地轨道上的一个主要问题。1978年,美国宇航局科学家唐纳德·J·凯斯勒(Donald J . Kessler)描述了“凯斯勒综合症”——一种潜在的失控效应,即太空碰撞可能引发更多碎片撞击,导致多个航天器,甚至大多数近地轨道航天器被摧毁。
自1999年以来,国际空间站已经32次避开大型太空垃圾。最近,近地轨道航天器数量的大幅增加增加了这种风险。特别是,自2019年以来,SpaceX及其竞争对手,如oneWeb和亚马逊柯伊伯(Amazon Kuiper),已经启动了向近地轨道发射数万颗卫星以提供互联网接入的计划。
然而,目前只有不到0.5%的互联网流量是由卫星通信传输的。尽管对农村地区未联网的人有潜在的好处,但预付费用和订阅费用意味着“星链”目前的用户只占全球人口的不到0.02%。其中包括许多游轮、私人飞机和豪华游艇。
另一个值得关注的领域是将更多人送入太空对环境的影响。这将使空间活动对气候的影响增加一个数量级。这将加剧社会已经经历的问题。
目前,最富有的1%人口排放的二氧化碳是最贫穷的10%人口的100倍。在国际上,政策制定者越来越意识到,世界上某些人群可能比其他人更严重地受到气候变化的影响。他们也意识到气候变化造成的大规模移民所带来的压力和不稳定。太空旅游加剧了这种不平等。
还有其他严重的环境问题。发射,特别是使用固体火箭助推器,会导致平流层臭氧消耗。如此多的发射和如此多的再入碎片造成的金属污染也令人担忧。
这是一个正在以惊人的速度向前发展的领域。乍一看,我们似乎可以利用太空旅行的兴奋和奇迹来为科学和发展技术提供新的机会,这对人类大有好处。
然而,花点时间仔细考虑潜在的后果是明智的。人类或机组人员的因素意味着商业载人航天的财务模式很容易受到单一故障的影响,正如最近的泰坦潜水器内爆所证明的那样。
更重要的是,近地轨道上的活动是非常宝贵的,但也是脆弱的资源。它们为我们提供环境和灾害监测系统、天气和气候监测、植被和作物生长测量、地理定位和导航(如GPS)以及通信。
尽管我之前评论过他们的主要理由不科学,但像国际空间站这样的空间站为在零重力下工作提供了一些独特的机会。在医学和材料研究等领域产生了显著的影响。
我们不能用太空垃圾破坏近地轨道这一重要资源。我们不能忽视对气候和环境正义的影响。