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想要将货物送入太空?快去排队吧。地球外太空的飞行需求正在飙升,就连肯尼迪航天中心这样最繁忙的航天发射场也已达到运行极限。
为缓解拥堵,一些任务规划者将目光投向了海洋,将其视为通往太空的新门户。中国自2019年以来已从海洋平台发射了十多枚航天器,最近一次是在2025年1月。意大利航天局宣布将重启其位于肯尼亚海岸外的海洋发射平台,而德国航天界则计划在北海建立一个海上航天发射场。在美国,海上发射理念不仅吸引了SpaceX等业界巨头的关注,还催生了Spaceport Company这样的初创公司。
从海上平台(如驳船或石油钻井平台)发射火箭具有诸多优势。首先,它大大拓展了潜在的发射地点,尤其是在赤道附近(由于几何关系,赤道比两极转动更快,能为火箭提供自然加速)。其次,这种方式更安全环保,因为发射地点远离人口中心和脆弱的生态系统。
几十年来,海上发射一直断断续续地进行着。但近期人们对海上航天发射场的兴趣再度高涨。这引发了一系列独特的监管、地缘政治和环境平衡问题。同时电脑小火箭安装教程视频,这也让我们看到了新技术和新产业的雏形,通过无限的发射能力,这些创新可能深刻改变我们的生活方式。
“要建设一个拥有数十个、数百个甚至数千个航天发射场的未来,海上建设是最佳选择,”致力于建立海上发射中心的Spaceport Company的创始人兼CEO汤姆·马罗塔(Tom Marotta)表示,“在陆地不同区域上找到上千亩土地建造航天发射场极其困难,但建造相应的船只却相对容易得多。”
。第一枚从海上发射的大型火箭是V2火箭,这是德国在二战期间研制的一种臭名昭著的导弹。美国后来采用了这项技术,美国海军于1947年9月6日在百慕大以南的“中途岛号”航空母舰上发射了这枚导弹。
首航的结果可谓喜忧参半。“中途岛号”上一名18岁的技术员尼尔·凯西后来回忆,这枚导弹危险地向右舷倾斜,朝着船只的指挥中心(即“岛屿”)飞去。
虽然与灾难擦肩而过,但这次测试仍被认为是成功的,因为它证实了从海上平台发射火箭在技术上是可行的。这一发现使得携带导弹的舰艇(如军舰或潜艇)得以大量出现,这些舰艇自此便在海上巡航。
当然,导弹的设计初衷是打击地球上的目标,而非太空。但到了20世纪60年代初,美国火箭工程师罗伯特·特鲁克斯(Robert Truax)开始追求一个更宏伟的愿景:
,远超阿波罗计划的土星五号或SpaceX的星舰。陆地上的发射台根本无法承受它的升空力。如此庞大的火箭只能从水下发射,像鲸鱼一样跃出水面,在尾流中激起漩涡。
特鲁克斯在1963年为火箭和导弹制造商Aerojet General工作时提出了这个令人难以置信的构想。他甚至能够测试几个小型原型,包括在旧金山湾水下发射的海蜂(Sea Bee)。
特鲁克斯对未来航天技术发展趋势有着惊人的预见性。如今,各国政府和私营实体已经开发了海上发射平台,以充分利用海洋提供的灵活性。
“最理想的发射场靠近赤道,”美国阿联酋大学国际法与安全助理教授格拉西莫斯·罗多西亚托斯(Gerasimos Rodotheatos)说。他研究海上发射,并指出:“那里的许多国家很难打交道,因为政治不稳定或没有基础设施。但如果你使用平台或船只,选择位置就更容易了。”
最早始于意大利的卢伊吉·布罗格里奥马林迪航天中心,一个位于肯尼亚海岸外的改装石油钻井平台。该中心在20世纪60年代至80年代间执行了多次轨道任务,经过近40年的停顿后,如今可能即将重新启用。
1995年成立的跨国企业Sea Launch曾从其改造后的钻井平台“奥德赛号”(LP Odyssey)向轨道发射数十次任务。如果不是俄罗斯在2014年吞并克里米亚,这家由俄罗斯、乌克兰、美国和挪威合资的公司或许仍在运营,但这一事件导致它在当年晚些时候停业。
Sea Launch的经历证明了海上发射在商业上的可行性,但也暴露出国际海事和空间法中的灰色地带。例如,
,这被视为一种方便旗(船公司或船东将其所拥有的船舶登记于其他国籍)。这种策略可能让企业规避某些劳动法、税务义务和环境法规。
“各国对所有权的国籍和透明度要求差异很大,”奥斯陆大学斯堪的纳维亚海事法研究所法学教授阿利亚·波兹纳科娃(Alla Pozdnakova)说。她研究海上发射,并表示:“目前这还不是大问题,因为比如美国会要求,只要你是美国公民或美国公司,无论在哪里发射都必须向美国航天当局申请许可证。”
但如果美国对发射实施严格监管,其他国家可能会采用不同标准来审批发射服务商。波兹德纳科娃指出:“我可以设想,
波音公司负责管理Sea Launch,因将美国国防技术信息与外国合作伙伴共享,据称违反《军火出口管制法》,于1998年被美国国务院处以1000万美元罚款。除了这些法律和国家安全风险外,太平洋岛国在1999年向联合国表达担忧,认为该公司的
海上航天发射场带来的国际法、环境保护和发射准入问题比以往更为重要。以开创海上火箭着陆闻名的
。该公司在2020年购买了两个石油钻井平台,每个价格为350万美元,并以火星的两颗卫星Deimos和Phobos命名。
SpaceX首席执行官埃隆·马斯克在2020年发文称:“SpaceX正在建造浮动、超重型航天发射场,用于火星、月球和地球周围的高超音速旅行。”
,但其总裁兼首席运营官格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)在2023年表示,海上发射很可能成为公司未来业务的一部分。SpaceX未回应置评请求。
如果SpaceX要实现其星舰计划,公司可能需要将发射业务转移到海上。星舰是迄今为止最强大的火箭,也是SpaceX未来将人类送上月球和火星计划的关键。据《太空新闻》报道,她在2023年的一次会议上说:“我们设计星舰时尽可能让它像飞机一样运作。我们期望每天进行数十次,甚至数百次发射。”
每天发射数百枚火箭的环境影响,无论在海上还是陆地上,目前都不明确。虽然海上发射对当地环境的直接风险较小,但人们
伦敦帝国理工学院可持续航空高级讲师塞巴斯蒂安·伊斯瑟姆(Sebastian Eastham)研究航空航天排放及其环境影响。他说:“将发射活动远离人群确实更好,这点难以否认。但仅仅说‘我们远离人群发射,所以不会影响人类’,这种说法就太过简单了。”
。随着全球航天任务增多,专家们必须努力控制其对气候变化、臭氧层的影响,以及减少大气中燃烧废弃物造成的污染。
在中国,海上发射几乎已成为家常便饭,银河航天、东方航天和中国航天科技集团等公司已经扩大了其驳船上的轨道发射活动。(这些公司均未回应置评请求。)
。没有任何海上航天发射场能够处理世界上最强大的火箭,比如SpaceX的猎鹰重型火箭,它可以将超过14万磅的有效载荷送入轨道。虽然目前还没有针对重型运载火箭的海上基础设施投资计划,但如果小型海上发射场被证明可靠且具有经济效益,这种情况可能会改变。
罗多西亚托斯说:“目前所有活动都依赖于现成技术,”他指的是石油钻井平台或驳船等设施。“如果有公司愿意投资从零开始设计和建造专用浮动平台,我相信我们将看到巨大的突破。”
汤姆·马罗塔(Tom Marotta)怀着类似的长期愿景,于2022年创立了Spaceport Company。在为太空公司Astra工作并在联邦航空管理局商业航天运输办公室任职期间,马罗塔注意到了他所说的“航天发射场瓶颈”,必须解决这一问题才能跟上商业太空行业的需求。
为此,Spaceport Company购入了一艘前美国海军训练船,并以说唱歌手的歌曲《一生只有一次》命名,作为其首个发射台。该公司目前为亚轨道太空任务和导弹试验提供服务,但其更宏伟的愿景是
马罗塔看到了这种网络的诸多应用前景:它可以在不危及沿海生态系统或引起当地社区反对的情况下扩大发射能力;可以作为陆上繁忙发射场的可靠备选方案;还能
“许多国家希望拥有自主的轨道发射能力,但不愿意为一个可能只使用一两次的发射台投入数十亿美元,”马罗塔说,“我们看到了机会,可以根据他们的需求提供发射设施。”
。这现在听起来像科幻小说,但我不会感到惊讶,如果在未来五年内我们看到一些组织,特别是军方,开始尝试点对点火箭货运。”
海上发射目前在全球航天版图中仍占比较小,但它们可能在未来几十年内彻底改变我们的生活方式。未来会是什么样子,以及它带来的风险和好处,取决于公司、政府和公众现在做出的选择。