龙飞船由猎鹰9 号发射升空。图片来源：NASA

■本报见习记者 池涵

当地时间5月30日15时24分，美国太空探索技术公司（SpaceX）的“载人龙”飞船携两名航天员，由“猎鹰9号”火箭搭载，从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。其黑白相间的配色让人联想起航天飞机，优雅修长的箭体从容地抖落前一日该公司“星际飞船”原型机爆炸的阴霾，一飞冲天。

此次飞船的成功发射标志着自2011年7月亚特兰蒂斯号航天飞机最后一次飞行任务后，美国以一种崭新的运营模式，重返载人航天的舞台。

2分42秒后，飞船成功与1级火箭分离，1级火箭随后在海上成功回收。

点火约13分钟后，飞船与2级火箭成功分离，飞往国际空间站，将在独自飞行19个小时后到达。

“龙”的亮色

作为第二代龙飞船，“载人龙”及同胞“载货龙”拥有很多亮眼的特色设计。

它们可以独立在太空自持7天，或接驳国际空间站生存210天，达到俄罗斯“联盟号”飞船的标准。

二代龙飞船装有8台SuperDraco发动机，其燃烧室由Inconel铬镍铁合金3D打印，使用单甲基肼/四氧化二氮为燃料，不仅可以在逃生时通过8台发动机同时点火产生约7万牛的推力，从而免去逃逸塔设计，还可以用于缓冲在陆地着陆，继而重复使用。

然而，由于可靠性和安全性等原因，SpaceX最终取消了飞船的喷气缓冲着陆方式。此次龙飞船依然采用降落伞减速在海上降落的方式。

飞船内部拥有最多搭乘7人的10立方米室内空间，配合外部的37立方米不加压船尾货舱，“载人龙”一次可携带重达6吨的成员和物资升空。

飞船大量采用触摸屏，减少物理开关。三块大面积矢车菊蓝色调的触摸屏宁静典雅，允许航天员完成大部分操作，并可以直接通过向控制软件打补丁的方式升级，而不需改变机械开关和线路。

“科技发展让NASA（美国宇航局）已经充分信任新技术并决心告别机械系统了。” 中国科学技术大学天文系教授蔡一夫说，“触屏和投影设备非常高级，宇航员的服装也明显大幅简约化了。从这些细节能看出，这次美国航天发生了巨大改变。”

可重复使用是SpaceX老板埃隆·马斯克的执念。

南京航空航天大学航天学院教授康国华告诉《中国科学报》，这次发射的猎鹰9号Block 5火箭，理论上可实现近100次的回收，即便不经过大修保养，也能连续回收 10次，而二手猎鹰9号的报价还能打折。可重复使用的运载火箭和龙飞船，大大降低了发射成本。

成本之战

“航天飞机退役的原因就是太贵。”康国华说，“航天飞机每次任务成本约为15亿美元，SpaceX载人航天的单次价格仅为 1.6 亿美元, 性价比非常高。”

2011年航天飞机退役后，NASA把注意力放在了深空探测上，而把商用轨道运输和商用补给服务（COTS/CRS）外包给私人公司，并以客户和投资人的身份提出任务需求、资助经费，并在技术上支持私营企业开展项目。私营公司再把“船票”卖给愿意支付费用的个人、机构或政府，获得利润。

由于私人企业在成本控制、激励机制等方面存在优势，这个过程可以降低成本、促进新技术研发，实现“双赢”。

西安航空学院飞行器学院飞行器设计与工程教研室教师梁毅辰认为，私人企业参与和市场化竞争是一项技术走向成熟的标志，过去的航天行动多是国家行为，现在逐步走向了国家政府需求、私人企业提供服务的模式，再往后可能会变成社会需求，企业提供服务的模式。这样的模式有利于航天技术在民用方面的普及，会有更多的企业家考虑技术如何服务于老百姓，而市场化竞争可以促进这些企业降低成本、降低定价、提升服务。

“可以这么说，当初咱们老百姓能坐上飞机，最终靠的是私营企业和市场化竞争，我认为以后咱们老百姓能不能上太空，也需要靠这些。”梁毅辰说。

康国华认为，以往航天产业是国家主导，以任务成功为导向，不惜成本和代价；现在商业航天将以营利为目的，追求利益最大化。两者其实是互相促进的关系。通俗地讲，就是针对航天这个高风险产业，国家先啃下硬骨头，然后让企业来吃肉；而企业通过快速开发，迅速降低成本，反过来又促进整个航天产业的发展。

“拿SpaceX来说，其面临的主要问题实际上美国在上世纪60年代就解决了，作为商人，马斯克这些年专心致志的研发其实都是围绕着省钱展开的。”梁毅辰说，“由于他预计火箭以后有大批需求，因此火箭制造过程高度自动化，人力成本很低，生产的产品越多，研发成本和生产线投资平摊在每件产品上就越少。再加上火箭和飞船的回收技术，这项技术如果成熟的话，又能够节省海量的成本。最理想的情况是一枚火箭用100次，这比起之前用完就扔的火箭，成本就节约了99%。”

2017年，NASA的一项调查显示，龙飞船将每公斤货物运入国际空间站的成本是8.9万美元，仅相当于航天飞机的1/3。

SpaceX模式能否借鉴

在商业利益的激励下，SpaceX与其竞争对手们发起了一个又一个颇具雄心的计划。

康国华告诉《中国科学报》，波音的CST-100“星际客机”预计年底将首飞。而亚马逊的“蓝色起源”追求低调发展、行事稳健，近期其BE-4发动机竞标成功，成为美国主要的太空发射业务商联合发射联盟（ULA）下一代火神（Vulcan）火箭所采用的发动机。这一大单很有可能价值数十亿美元，其飞船也在2019年开售船票。

这种商业驱动航天发展的SpaceX模式能否值得我们借鉴呢？

“马斯克的发射成功对于我们也有好处，这会让投资人看到这件事本身的前途，所以国内私营航天企业也能更容易地拿到投资，航天科研是一件烧钱的事，资本的流入是非常必要的。”梁毅辰说。

梁毅辰告诉《中国科学报》，我国目前开放产业链中的一部分给私营企业，但是暂时没有像SpaceX这样的全系统承包，主要是一些零部件制造之类的“小活”，大部分的发射任务，包括商业航天活动依然是国家队领跑。比如快舟、长征十一号这些火箭，都是固体火箭，灵活机动、对发射场要求不高、成本低，颇具市场竞争力。

当然近年来也出现了翎客航天、零壹空间、蓝箭航天等私营航天企业，在火箭回收技术、火箭垂直悬停、液氧甲烷火箭发动机等前沿领域有了很多突破，但暂时还没有盈利。

据记者了解，蓝箭航天的天鹊发动机（80t推力）100秒试车成功是一个惊喜，不过距离商业航天发射还比较远。

“航天技术的发展有自身规律，目前基本按照近地、月球、火星这条脉络，虽然我们还需要在航天领域补足更多功课，但是可以说我国航天发展的加速度是大于美国的。”康国华说。

梁毅辰认为，中国的航天技术优势在于“全”，世界上具备全方位航天技术的国家不多，无论是深空探测，还是在运载火箭技术、载人航天技术、空间站技术、卫星通信和导航技术等方面，中国都一直牢牢占据第一梯队，而且与世界顶级水平的差距日益缩小，这是国家教育经济全面发展的必然结果。

康国华认为，国情不同，必然导致我国航天发展战略不同。对于航天产业的发展，我们要有冷静的头脑，我们要做的是在不掉队的基础上，实现局部领域的领先。