揽下太空“大营救”任务的龙飞船，其实是低成本操作

随着SpaceX龙飞船的成功发射，被困于国际空间站的两名宇航员似乎能够回家了。

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太空“大营救”正式起航

美国东部时间周六（9月28日）下午1时17分，美国国家航空航天局(NASA)与SpaceX公司合作的Crew-9任务(第九次为国际空间站运送轮换宇航员)成功发射。

美国宇航员尼克:海格和俄罗斯宇航员亚历山大·戈尔布诺夫将被载人龙飞船送往国际空间站，因波音星际客机飞船故障后无法返回地球的两名宇航员布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯也将于明年2月乘坐该飞船返回地球。

据SpaceX官网介绍，支持此次任务的龙飞船此前曾执行过往返国际空间站的Crew-4、Ax-2和Ax-3任务。两名宇航员在接下来6个月的任务执行期间，将进行200多项科学实验和技术演示，为人类探索近地轨道以外区域做好准备，造福地球上的人类。

马斯克在发射前表示：“SpaceX龙飞船将NASA宇航员送往国际空间站！”

值得一提的是，NASA于2014年选择波音和SpaceX开发航天器，为国际空间站接送宇航员。根据固定价格合同（一次性付款），NASA向波音支付高达42亿美元来开发宇宙飞船，SpaceX则为26亿美元。

然而，SpaceX早在4年前就成功地将首批宇航员送入太空，先后一共执行了9次接送宇航员往返国际空间站的任务，还拿下了更多合同。而拥有更多预算的波音直到今年6月才首次执行载人任务，并且需要SpaceX来帮他们收拾“残局”。

随着宇航员被困太空事件的持续发酵，在本困太空宇航员生命安全得到保障后，一些相关话题成为讨论的焦点，比如这次使用的龙飞船，为何由SpaceX提供，而不是NASA自己的呢？

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NASA没有“自己的”航天飞船

这个标题并非绝对准确，这里的“自己的”指的是百分百归属自己的意思，毕竟通过参股、投资，NASA还是有用一些航天飞船话语权的，但熟悉美国航天飞船历史的粉丝应该知道，美国宇航局其舰队在过去拥有五艘太空飞船。

他们在1981年至2011年之间进行了135次太空和国际空间站之间的旅行，其中有两艘在1986年和2003年的事故中被摧毁了，之后美国政府决定终止航天飞行计划。

航天飞机计划最初被设计为可重复使用的航天器，旨在降低进入太空的成本。然而，随着项目的推进，其高昂的维护、运营和升级成本逐渐显现。特别是挑战者号（Challenger）和哥伦比亚号（Columbia）航天飞机的事故，不仅造成了巨大的生命损失，也进一步推高了项目的成本。据报道，航天飞机的发射成本远远超过了最初的预算，这导致美国政府最终决定在2011年退役了所有的航天飞机。

在航天飞机退役后，NASA面临着将宇航员送入太空的难题。为了填补这一空白，NASA开始与商业公司合作，如SpaceX和波音公司，通过商业乘员计划（Commercial Crew Program）来开发新的载人航天器。这些商业公司能够提供更灵活、成本更低的解决方案，使得NASA能够依赖它们来执行载人航天任务。

除了SpaceX，NASA在航天飞船上还同多家商业公司展开了合作。波音公司这一次出问题的Starliner飞船其实也是和NASA合作开发的，波音公司与NASA合作开发了CST-100 Starliner飞船，这是一款旨在将宇航员送往国际空间站的载人航天器。

而内华达山脉公司（SNC）的“追梦者”飞船也参与了NASA的商业载人航天计划竞标。虽然最终没有赢得载人航天合同，但“追梦者”飞船的独特设计——类似航天飞机的带翼设计，使其在国际航天界仍具有一定的关注度。此外，SNC还在其他领域与NASA保持着合作关系。

在早期的商业补给服务（CRS）合同中，轨道ATK公司（Orbital ATK，现已并入诺斯罗普·格鲁门公司）是NASA的重要合作伙伴之一。该公司开发了“天鹅座”货运飞船，负责向国际空间站运送货物和补给。尽管CRS合同已经到期，但轨道ATK（现诺斯罗普·格鲁门公司）在航天领域的专业知识和经验仍为NASA提供了宝贵的支持。

除了上述公司外，NASA还在不断探索与其他商业公司的合作机会。

在火星探测等深空探测任务中，NASA已经向多家商业公司授予了研究合同，以支持未来火星任务的商业服务。这些公司包括萤火虫航天（Firefly Aerospace）、脉冲空间（Impulse Space）、洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin）、宇航机器人（Astrobotic）、蓝色起源（Blue Origin）、联合发射联盟公司（ULA）、艾伯多航天（Albedo Space）和红线公司（Redwire）等。

NASA之所以选择用SpaceX的航天飞机接回宇航员，除长期以来的合作外，更重要的还是SpaceX的龙飞船（Dragon）在过去十余年间的稳定表现。

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此龙非彼龙，从命名谈起

提到SpaceX的龙飞船（Dragon）（又译“天龙号”飞船），很多人都会莫名觉得亲切，毕竟国人对“龙”这个字的喜爱是刻到骨子里的，不过SpaceX“龙”飞船的名字来自于美国民谣歌曲《神龙帕夫》，而且在全球各国历史中，龙图腾并非和我们华夏的一致。

“Dragon”一词在西方文化中代表邪恶、血腥的意思，可不是什么吉祥物"这种说法在西方其实只是欧洲中世纪的教会的观点，并不是现在西方绝大多数人的观点。而且在中世纪之前，Dragon可是凯尔特人和维京人的守护神，还是赫尔墨斯的化身之一。

当然，对中西方“龙”的认知更新更多还是茶余饭后的谈资而已，这样的错位不少人认为是最初某个半吊子翻译弄出的笑话，但SpaceX的龙飞船（Dragon）实力可是相当不错的。

SpaceX的龙飞船（Dragon）是美国首个由私营企业建造并运送宇航员往返国际空间站的载人飞船，其发展历程可以追溯到2006年。当时，SpaceX向NASA提交了商业轨道运输服务（COTS）计划，旨在开发用于向国际空间站提供物资补给的运载火箭和龙飞船。

第一代货运龙飞船于2010年12月8日试飞成功，并在2012年5月22日发射成功，成为第一个向国际空间站运送货物的私人航天器。这一成功标志着SpaceX在商业航天领域的重要突破，并开启了太空私营化的时代。

自从2011年航天飞机机队整体退役之后，SpaceX和波音以及内华达山脉公司(Sierra Nevad)从美国宇航局获得超过10亿美元的订单用于开发“天地巴士”体系，用于未来执行向国际空间站输送宇航员的任务。

而龙飞船乃至SpaceX在商业航天领域的崛起同其于2014年获得了NASA的“商业乘员计划”合同有莫大关系。

NASA的“商业乘员计划”（Commercial Crew Program，简称CCP）旨在通过与私营企业合作，提供安全、可靠且经济高效的往返国际空间站（ISS）和低地球轨道的载人运输服务。该计划于2010年启动，目的是利用私营航天企业的力量，为进出国际空间站提供低成本的载人运输能力。

NASA对参与竞标的公司进行了严格的技术评估，包括对公司研发能力、飞行器设计、安全性等方面的综合考量。CCP计划通过多轮竞争性开发合同，最终选择了波音公司和SpaceX公司作为主要合作伙伴。波音公司的“星际线”（Starliner）和SpaceX公司的“载人龙”（Crew Dragon）飞船分别获得了合同，用于实现这一目标，其中，SpaceX在NASA的商业乘员计划中获得的合同金额是26亿美元。

随后2019年3月，SpaceX进行了首次无人试飞任务Demo-1，测试了新系统的性能，为后续载人飞行奠定了基础。2020年5月30日，SpaceX的载人龙飞船首次载人试飞成功，将两名美国宇航员送往国际空间站，这是自2011年航天飞机退役以来，美国本土首次完成载人航天任务。

这次任务的成功不仅展示了商业载人航天的能力，也意味着美国载人航天发射朝着常规化迈进。

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SpaceX龙飞船究竟强大在哪儿

成本！这绝对是SpaceX龙飞船最大的优势。

SpaceX的猎鹰系列火箭（如猎鹰9号）被设计为可重复使用，这极大地降低了发射成本。猎鹰火箭在完成任务后能够返回地球，经过检修和重新加注燃料后，即可用于下一次发射任务。这种设计显著减少了火箭制造和发射的整体成本。

龙飞船同样具备高可重复使用性。在完成任务后，龙飞船可以安全返回地球，经过必要的维护和检修后，可以再次用于后续的太空任务。这种可重复使用性不仅减少了飞船的制造成本，还降低了每次任务的运营成本。

而在元器件和材料方面，SpaceX在龙飞船和猎鹰火箭的制造过程中，大量采用了价格相对低廉的工业级元器件和材料，而不是传统航天领域常用的价格高昂的宇航级元器件，如如碳纤维强化聚合物（CFRP）等，这些材料不仅具有优异的性能，还能够显著减轻飞船和火箭的重量，提高运载能力。。这一策略进一步降低了飞船和火箭的制造成本。

同时，SpaceX龙飞船在主控系统芯片组上也具有明显的成本优势。公开资料显示，SpaceX的龙飞船主控系统的芯片组仅用了2.6万人民币，而其他公司的同类产品可能需要高达500万人民币，这使得成本相差5384倍。这种成本的大幅降低是通过使用现成的消费类电子产品替代传统的太空级设备实现的，这种“够用就好”的风格让SpaceX龙飞船在成本控制上极其强大。

此外，飞船配备了先进的防热罩和降落伞系统，能够在任务结束后安全返回地球。然而，尽管技术上取得了显著进展，龙飞船在早期仍面临一些挑战，例如推进器故障和一级火箭回收失败等问题。

以往，载人航天由于要考虑“人”的因素，所有的价格暴增，极其昂贵，而往往是一次性使用的。而历史上唯一可复用的是航天飞机，不过它更贵，平均下来一发15亿美元左右(2000亿/135次)，而可多次复用的龙2飞船出现后，而SpaceX的报价是1.5亿美元左右，每次即便是仅运送6人，也足够把国际空间站+的一整个远征队全换了，成本才2500万美元一位，这样的报价对于NASA而言显然是非常友好的。

同时，龙2飞船就实现了搭载7名宇航员的载力，其内部加压空间有10立方米，集中在一个舱段里，宇航员能获得较为舒适的搭乘体验。

自首次载人试飞成功后，SpaceX的龙飞船已经执行了多次任务，包括Crew-4、Ax-2和Ax-3等任务，进一步验证了其在商业航天领域的可靠性和安全性。这些任务不仅展示了龙飞船的技术成熟度，也为未来的深空探索奠定了基础。

因此，NASA这一次选择SpaceX的龙飞船来接回被困宇航员也就不难理解了，无论是经济性还是可靠性，龙飞船都是相当不错的选择。

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从龙飞船到天舟，全球货运飞船竞赛

货运？听上去是不是有些普通，要是加上航天或太空呢？在这场航天货运飞船或是太空货运飞船的赛道上，全球航空航天大国可都是卯足了劲儿想要一争高下的。

当前，全球航天货运飞船领域主要有俄罗斯、美国、中国和欧洲四大玩家，其历史最早可追溯至1978年1月20日，第一艘“进步”号货运飞船成功发射并与当时苏联的“礼炮6号”空间站对接，这标志着世界上第一型专门的货运飞船正式投入使用。

随着空间站计划的推进，特别是“礼炮”系列和后来的“和平”号空间站的建设，航天员在轨驻留时间不断延长，对物资补给的需求日益增加。传统的载人飞船受到火箭运力限制，无法携带足够的货物满足长期在轨需求，因此研制专门的货运飞船成为必然选择。

自首飞以来，“进步”系列货运飞船经历了多次改型和发展，包括“进步-M”系列、“进步MS”系列等，其发展经历了三个主要阶段：

第一代“进步”号（Progress）从1978年1月20日开始发射，一直持续到1990年5月5日，共发射了42艘飞船。这是世界上第一型专门的货运飞船，也是服役时间最长的货运飞船之一。这些飞船主要用于向空间站运送物资、燃料和设备，并在完成任务后自行销毁。

第二代“进步M”号从1989年8月23日开始发射，直到2009年7月24日结束，共发射了78艘飞船。这一代飞船在设计上进行了改进，提高了可靠性和性能。

第三代“进步MS”号从2015年12月21日开始发射，至今仍在使用。这些飞船采用了三舱串联构型，包括货物舱、补给燃料舱和仪器-服务舱，能够携带约2.6吨货物。它们不仅用于物资补给，还能进行空间站轨道修正等任务。

“进步”系列飞船在国际空间站（ISS）任务中扮演了重要角色，为宇航员提供了必要的物资支持，并帮助维持空间站的正常运行。自首飞以来，“进步”系列货运飞船已经成功发射了数百次，为苏联/俄罗斯的空间站和国际空间站提供了大量的物资补给。今年，“进步MS-26”和“进步MS-27”等货运飞船相继与国际空间站完成了对接任务。

而美国方面，SpaceX的龙飞船（Dragon）系列显然是绝对的主力，龙飞船（Dragon）系列本身是一个多样化的航天器家族，旨在满足不同的太空探索和商业需求。当下主要分为货运龙飞船（Cargo Dragon）和载人龙飞船（Crew Dragon）两大系列，第一代货运龙飞船于2010年开始研发，并在随后的几年中成功执行了多次向国际空间站运送货物的任务。

随着技术的不断进步，SpaceX又推出了第二代货运龙飞船，该型号在性能上得到了进一步提升。载人龙飞船于2014年开始研发，并在随后的几年中成功执行了多次载人飞行任务。其中包括将宇航员送往国际空间站进行科学实验和空间站维护等工作。

第二代货运龙飞船（Enhanced Cargo Dragon）是SpaceX在第一代货运龙飞船的基础上进行的升级和改进版本，飞船的设计经过优化，使得其结构更加紧凑、重量更轻，从而提高了运输效率。同时，船配备了更先进的导航和控制系统，使得其能够在复杂的太空环境中保持稳定和精确的控制。

除了以上两个型号之外，SpaceX还放出了太空旅游龙飞船（Space Tourism Dragon，概念型）的消息，其是SpaceX基于载人龙飞船研制的一种概念型太空旅游观光飞船。该型号飞船旨在为普通公众提供太空旅行的机会。需要注意的是，太空旅游龙飞船目前仍处于概念阶段，尚未进行实际研发和制造。但随着太空旅游市场的不断发展壮大，SpaceX有望在未来推出这一型号的飞船。

我国方面则是推出了天舟系列飞船。天舟飞船是中国自主研发的货运飞船系列，自2017年首飞以来，经历了多个发展阶段，展示了中国在航天技术领域的进步和实力。

天舟一号是中国第一艘自主研制的货运飞船，于2017年4月20日发射升空，标志着中国成为世界上第三个独立掌握空间推进技术的国家或地区。它成功完成了与天宫二号空间实验室的对接，并进行了推进剂在轨补加等任务，验证了货物运输和推进剂在轨补加等多项关键技术。

而后经历了天舟二号至天舟五号的不断迭代，这些飞船不仅提高了补给效率，还为后续的空间站建设提供了重要支持。

值得一提的是2023年5月10日发射升空的天舟六号是目前世界上现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。其载货能力提升至7.4吨（而SpaceX的货运龙飞船一代的载货能力为3.31吨，二代则为6吨），采用改进型全密封设计，提高了货物运输的灵活性和安全性。此外，天舟六号的有效装载容积也从18.1立方米提升到22.5立方米，相当于扩大了20%。

除了以上三国外，欧洲航天局（ESA）计划在2028年发射一艘商业货运飞船，目标是往返国际空间站。

总体而言，全球航天货运飞船的发展呈现出技术不断进步、运载能力显著提升的趋势。中国的天舟系列货运飞船在运载能力和在轨支持能力上处于领先地位，而国际上的其他主要航天国家也在积极发展和优化自己的货运飞船系统。

未来，随着航天技术的不断进步和太空探索的深入发展，货运飞船将在人类探索宇宙的过程中发挥更加重要的作用。

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单价：8元，年价：408元

编辑｜张毅

审核｜吴新

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