當前,我國空間站已經建成并已進入應用與發展階段,空間站需要保持持續且長期的正常運轉,需要航天員在空間站長期工作和生活,這對于后續的物資供應提出了更高的要求,不僅需要有能力一次性把幾噸重的貨物送到空間站,還需要更經濟的太空貨運模式。
5月16日,也就是在天舟發射六號不久之后,中國載人航天工程辦公室在官網上發布了一則《關于征集空間站低成本貨物運輸系統總體方案的公告》,向全社會公開征集空間站低成本貨物運輸系統總體方案,旨在進一步降低空間站上行貨物運輸成本,增強上行貨物運輸的靈活性,探索發展商業航天模式。
主要技術指標要求有以下幾點:
軌道傾角41°~42°,交會對接軌道高度范圍為340千米~420千米。
貨物運輸航天器密封艙貨物上行能力不小于1.8噸,密封艙貨物裝載空間不小于7立方米。
能夠與空間站完成交會對接并在軌停靠不少于3個月。
發射場測試發射流程不大于30天。
貨物運輸成本不大于1.2億元/噸。
撤離空間站后能夠受控再入銷毀或返回,廢棄物下行銷毀能力不小于2噸。
中國空間站物流將進入商業化運作新時代
據悉,本次方案申報截止日期為2023年7月15日,后續中國載人航天工程辦公室將從中擇優錄用,并開展相關研制及飛行驗證,愿景是通過市場化采購低成本貨物運輸服務,最終構建安全可靠、形式多樣、效益突出的空間站天地貨物運輸體系。
這個征集計劃的目標是通過開放、協作和共享的方式,打造中國空間站貨運服務的創新模式,推動空間站上行貨物運輸系統走向商業化,探索未來商業航天的可行性。
具體來說,空間站上行貨物運輸系統需要具備以下特點:
能夠持續地為空間站提供必需品和科研設備。
運輸成本低廉,具有經濟性和可持續性。
靈活適應多樣的物資需求和運輸任務。
確保貨物安全,并具備一定的容錯能力。
為實現這一目標,就需要大家在技術創新、產業協同和商業模式上開展探索和嘗試。具體來說,主要有以下幾個方面值得關注:
1.技術創新是關鍵。空間站上行貨物運輸系統需要具備高度可靠性和安全性,同時還需要滿足低成本的要求,這對技術創新提出了更高的要求。例如,需要研發更輕、更強的材料,開發更智能、更自動化的航天器,以及設計更節能、更環保的推進系統等。
2.合作共贏是關鍵。空間站上行貨物運輸系統的研發離不開各個領域的專業人才和資源。因此,政企研用協同創新非常重要,需要政府部門、企業機構以及科研院所之間需要加強合作,形成聯合攻關的合力,共同推動研發項目的成功實施。
3.商業模式創新是關鍵。中國空間站上行貨物運輸系統的商業化開發還處于探索階段。在未來的發展中,需要通過創新商業模式,建立持續、穩定的收入來源,推動空間站上行貨物運輸系統向商業化運作的方向發展。
此次空間站低成本貨物運輸系統總體方案的征集,標志著中國空間站貨物運輸將進入商業化運作的全新階段,這也意味著物流人需要掌握更多的技術和能力,實現更高的標準和滿足更高的要求。同時,各方也需要加強各個領域的合作,形成產業聯盟共同推動空間站上行貨物運輸系統的成功實施。未來,隨著科技不斷進步和商業模式不斷創新,相信中國空間站貨物運輸將會迎來更加美好的發展前景。
從NASA的商業補給服務中獲得啟示
我國對空間站低成本貨物運輸系統的探索與追求,讓人聯想到美國國家航空航天局的商業補給服務(CRS)。
美國國家航空航天局(NASA)的商業補給服務計劃是一個旨在把太空貨運成本降到最低的項目,通過鼓勵私營公司開發和運營能夠往返國際空間站(ISS)運輸貨物的航天器來實現這一目標。這個計劃的核心思想是讓商業公司來處理物流運輸,從而讓 NASA 專注于太空探索和科學研究。
那么,商業補給服務計劃如何幫助NASA降低成本呢?
首先,商業補給服務計劃利用私營公司之間的競價,以獲取最優價格的運輸服務。相較于過去只有單一政府承包商提供運輸服務的情況,現在NASA可以在多個商業供應商中進行選擇,從而獲得更低的價格。
其次,由于商業供應商負責設計和建造自己的航天器和火箭,他們可以利用規模經濟來降低成本。這意味著每次發射的成本可能比NASA 自己建造航天器和火箭的成本更低。
再次,商業供應商的使用使NASA可以將資源集中在太空探索和科學研究上。機構可以花費更多的時間和金錢探索太空的前沿,而不需要擔心往返國際空間站的物資物流。
最后,商業補給服務計劃鼓勵商業航天行業的創新,這可以帶來新的技術和方法,最終使得NASA 和其他航天機構受益。比如說,太空探索技術公司一直在開發可重復使用的火箭,這些火箭可以在將有效載荷送入太空后返回地球。從長遠來看,這項技術可以大大降低太空飛行的成本。
總的來說,CRS計劃雖然改變了 NASA 原有的太空貨運方式,但它也為成本節約、創新和效率提供了顯著的好處。
后發優勢的一個突出特點便是:摸著他山之石過河。我國空間站貨運系統的商業化運作,或許可以先深入研究NASA的商業補給服務計劃,然后取其精華、去其糟粕,加快技術創新和模式創新,進一步降低太空物流成本,助力我國在太空探索領域邁出更大的步伐。
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