国际空间站(ISS)的组装工作始于1998年,并于2011年完成,参与方共五个:加拿大、欧洲、日本、俄罗斯和美国。
最初计划仅运行至2020年,但2014年美国决定将其寿命延长至2024年。此后俄罗斯提议将国际空间站的寿命进一步延长至2028年,美国国家航空航天局(NASA)似乎也准备接受这一新的延期方案。
然而,2017年美国的太空政策发生重大变化,白宫重新设立了一个高级别机构,国家航天委员会(NSpC),由副总统担任主席。白宫的新优先事项是在2020年代重返月球,作为迈向2030年代火星任务的一步。
为了给这一新战略腾出资金,NSpC倾向于让国际空间站于2025年结束使命。与国会达成的妥协可能会促成在2025年后对国际空间站进行有序过渡的决定,即从当前配置转变为公私合作伙伴关系(PPP)模式,全部或部分重复利用现有组件。
在这一过渡进程结束时,可能会出现一个或多个公私合营的空间站,在近地轨道(LEO)上或多或少以商业方式运营。这种方案还意味着,目前拥有并运营国际空间站的航天机构将成为私营太空站的客户,以公私合作的方式购买服务。
如果该方案在经济上不可行,国际空间站可能最终退役。其结构将以受控方式坠入地球大气层,使其在大片海洋上空燃烧殆尽。无论如何,国际空间站都将为令人瞩目的遗产,惠及研究与国际合作。
2018年初,正在进行的任务是第54次远征(Expedition 54),这是永久性国际空间站六名宇航员机组的第54轮轮换。NASA有一份庞大的实验清单,这些实验将受益于国际空间站寿命的再延长数年。例如,阿尔法磁谱仪(AMS),即NASA的粒子物理探测器,正在一种地球上无法实现的环境中研究暗物质。
国际空间站之后会发生什么?
在2016年10月为期两天的国际个人与商业航天研讨会上,国际空间站退役问题是主要议题之一。当时任NASA负责人的查尔斯·博尔登宣布,私营公司很快将有可能与国际空间站对接模块,这印证了一种预期:未来将转向由私人出资的国际空间站载人任务和飞行任务,并可能在国际空间站退役后发展商业空间站。
事实上,私营主体参与太空活动的基础已相当成熟。美国太空技术公司Bigelow Aerospace已经研制出居住舱,即可扩展式居住舱(Bigelow可扩展活动模块,简称BEAM),能够提供辐射与热防护,并作为宇航员在太空中开展工作的设施。
首次发射于2016年4月,由SpaceX的龙飞船CRS-8执行前往国际空间站的补给任务,这代表了私营主体朝着在太空中建造替代“空间站”迈出的第一步。
其他私营企业,如Orbital Sciences、洛克希德·马丁和Sierra Nevada Corp,都在研发将用于未来任务的新技术,而Axiom Space正寻求在2020年前建成全球首个私营、国际性商业空间站——即Axiom国际商业空间站。
商业空间站的支持者指出,这将显著降低各国航天机构的成本。航天机构更希望能以相对可承受的价格租用可扩展的轨道居住舱——例如,一次为期一至两个月的访问或许仅需100万美元。国际空间站的研发成本超过1000亿美元,而BEAM的建造成本为1780万美元。
此类成本降低可使经验和财力较弱的国家更容易进入太空探索领域。私营空间站不仅可以作为科学研究的基地,还可以成为前往月球或火星者的枢纽,或支持小行星采矿公司等新兴太空主体的活动。由于成本降低的益处,用于空间站合作的公私合作伙伴关系也可能获得更多关注。
这些构想与美国联邦政府于2017年确立的新太空政策框架高度契合。
但各国也在为国际空间站之后的时代做准备。例如,俄罗斯显然正在考虑建造自己的空间站,并可能在2024年后分离其国际空间站舱段,以建造一座新的俄罗斯载人空间站——名为俄罗斯轨道站(ROS)。俄罗斯航天局认为,建立一座自主空间站是其实现太空雄心的必要前提,包括建立月球基地。
此外,中国正计划建造自己的永久性空间站——天宫空间站。2016年10月,中国航天机构成功发射两名太空人(即中国宇航员的称谓)进入实验性太空实验室(天宫二号)。这些进展是中国实现其计划、完成2022年建成空间站这一目标的关键步骤。中国因美国拒绝而无法参与国际空间站合作。目前,中国的太空空间站计划是各国中最全面的之一,若天宫空间站成功建成,中国可能会挑战美国的主导地位。
在国际空间站之后的时期,外层空间研究活动可能出现碎片化,这将意味着一个国际联盟的解体,该联盟促成了工程师和科学家之间前所未有的合作,而参与者来自相互竞争的地缘政治大国——中国除外。国际空间站或许代表了冷战后合作的巅峰,并促进了工作方法和不同规范的共享与优化。在当前关系紧张的时期,美国与俄罗斯可能即将结束一个重要的合作阶段,令人担忧。
尽管如此,俄罗斯表示愿意将国际空间站的寿命延长至2024年之后,或可能成为NASA一项名为深空门户(Deep Space Gateway)(一个位于地月空间的小型类国际空间站设施)后续项目的合作伙伴,这为进一步的外层空间研究带来了希望。由美国、俄罗斯、日本、欧洲和加拿大的国际空间站同仁组成的国际航天器工作组(ISCWG),负责梳理新型深空探索计划的构想与技术细节,该计划预计将在2020年代启动。
欧洲航天局(ESA)表示有意扩大国际合作,无论国际空间站命运如何。欧空局设想建设一座月球基地,由来自世界各地的公共和私营机构组成的协作社群(即“月球村”)。月球基地距地球仅四天路程,将使科学家能够研究和测试一些技术,这些技术可助力开展前往更远目的地的探索,例如火星。
按照我们目前所知的国际空间站形态,它在十年后可能将不复存在,但它所开创的合作有望延续下去,甚至吸引更多私营和国家层面的参与者。未来,私营主体很可能会越来越多地填补国际空间站留下的空白,某些国家也将寻求建立自己的空间站。然而,仍有一些倡议似乎能够推动太空领域的国际合作,而这正是国际空间站的主要遗产之一,或许也是其最伟大的成就。



