亞馬遜創始人貝索斯:重工業都應該搬到太空去

編者按:人類邁向太空之路始於1957年,蘇聯人在該年成功發射了人類第一顆人造衛星「斯普特尼克1號」。之後的最大的兩個「太空事件」便是「阿波羅計劃」和「國際空間站」,前者在月球上留下了人類第一個腳印;後者運行至今,可以保證6名宇航員在站內長期工作並進行各類太空科研。

每一次人類的太空大事件必然伴隨著指責的聲音,原因無非就是一個——「太燒錢」並且看起來「沒啥用」。所以人類太空活動的峰值出現於上世紀70年代,然後這股「活力」就開始逐漸減弱了。然而科研成果,尤其是前沿科學的成果,它們之所以「沒啥用」通常只是因為還不知道「怎麼用」,一如當年的相對論一般。

在經歷了前後幾十年的經驗積累,人類的太空技術從量變到質變的曙光似乎已經乍現——從去年年底開始,火箭雙雄(BlueOrigin和Space X)先後實現了火箭的完美回收;再加上前一陣充氣成功並且完成初步測試的BEAM(畢格羅可充氣太空艙),人類的「太空活動」成本在這一輪的技術「井噴」中被大幅降低了。

人類的太空夢在不知不覺中從一個熱力學問題變成了動力學問題,我們討論的不再是能不能,而是「什麼時候?」

亞馬遜創始人:我要在有生之年為後代做好太空基礎建設

伊隆?馬斯克(Elon Musk)在前幾天的Code Conference上表達的一系列「科幻」言論已然被媒體傳得沸沸揚揚,包括他想「在火星上退休」的願望以及DT君之前報道的「我們活在真實世界的概率只有十億分之一」等。

其實同為「火箭雙雄」,同時也是亞馬遜公司的創始人與CEO傑夫?貝索斯(Jeff Bezos)上周在同一會議上,也興緻勃勃地訴說了他自己的太空夢。貝索斯認為雖然去火星定居是很「酷」的事情,但是對他來說有更重要事要做,就是在他的有生之年做好「太空基礎建設」,以便將來人類將工業,尤其是重工業轉移到太空去,建立一個太空工業園,這樣才能真正保護好我們的地球,並且有效地提高人類的生活質量。

以下是DT君整理翻譯的傑夫?貝索斯在Code Conference上的訪談摘要:

對一件事情是不是狂熱,不是我自己能選擇的,從我五歲開始,我就對火箭和太空充滿嚮往和熱情。然而,在過去的幾十年裡面,我發現人類太空工業的「活力」正在減退中,如果和蓬勃發展的軟體業相比就更加明顯了。人類火箭發射最頻繁的時期是上個世紀70年代,但是然後呢?

關於太空的話,我覺得我最應該做的是扎紮實實地搞好基礎建設,我會把我的主要資源投放到這一塊,這樣我們的子孫們就可以用上一套完備強勁的太陽能能量供給系統,這套系統的意義之重大可能不下於我們現在的互聯網。我希望成千上萬的企業家們都可以跑到太空去開展他們的美妙事業,但在那之前,我們必須大幅降低進入太空的成本。

我們不需要一個備用的「地球計劃」,就算有備用計劃,也是用來保證「太空計劃」能順利實施的。我可以向大家保證,在也沒有比地球更加好的行星了,我們會保護好她,而保護她的最好方法就是把工業都搬到太空去。

人類不應該活在一個『倒退』的世界裡,我們不應該依靠節省開銷,控制人口總量才能保證自己存在。我們希望人口在這個星球上能夠持續增長,我們希望每個人可以消耗更多的能量,換句話說,我們需要「活力」。

貝索斯並非異想天開

把工業搬到太空去,乍一聽也許是異想天開的事情,但是實際上太空環境有著許多地球上無法比擬的優勢:

  • 首先就是能源,在沒有大氣層太空中,太陽能要比地球表面充沛得多,同時24小時不間斷,因此僅靠太陽能就維持能量供給。

  • 其次由於太空的微重力環境,在工業生產時可以節省下克服重力而消耗的能量(當然,這個還要扣除把原料送上太空的成本。)

  • 太空里具有某些地球上稀缺的礦物資源,行星開採將會是個極具潛力的新行業。

因此,太空工業這個十年前純科幻的名詞也許離開我們已經不遠,我們差的也許只是為數不多的若干技術突破了。

現在就讓我們看看人類的「太空技術儲備」已經做到哪一步了吧。

太空交通與定居

「太空工業園」是一個宏偉的概念,就如當初的國際空間站。從1983年里根總統提出概念,到發射升空,歷經15年,耗資近千億美元,參與項目的國家和地區組織多達16個。但從那以後,人類探索太空的步伐開始放慢了,最近的年平均火箭發射任務僅為40次。

但來自民間的力量正在扭轉這一頹勢,火箭雙雄SpaceX和Blue Origin,正通過自己的努力來降低火箭發射的成本,力求拉低人類進入太空的門檻。SpaceX在火箭發射和回收領域取得的傲人成績有目共睹,貝索斯的Blue Origin目前也已成功發射四次、回收三次。

此外,剛剛在國際空間站部署成功的BEAM(畢格羅可充氣太空艙)為人類展示了一種全新的太空定居方式,而且更大型的可充氣太空艙B300也正在研發中,目標直指大型空間定居點及地外殖民。

畢格羅航宇公司開發中的大型可充氣太空艙B300

正是由於民間力量與國家力量的配合,使得越來越多只有在科幻片里才會存在的場景開始逐步實現。從可回收火箭到可充氣太空艙,這一輪的太空技術爆發讓我們有理由相信,不論是貝索斯的「把重工業搬到太空去」,還是馬斯克的「我要在火星上退休」,聽起來都不再是玩笑了。

行星開採,太空工業的雛形?

2015年11月,美國總統奧巴馬簽署了《美國商業太空發射競爭法案》(The U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act),明確表述了允許企業及個人在太空開採資源或礦產,為美國私人企業進一步發展太空工業掃清了法律障礙。目前雖然沒有出現真正意義上的太空工業,但如果對太空創業有一定了解的人應該對「小行星開採」這個概念有所耳聞,這很可能是人類太空工業的第一步。

成立於2012年的Planetary Resources(行星資源)公司,前幾日剛剛完成了2000多萬美元的A輪融資,來自中國的「創新工場」也位列投資者名單中,這是他們在美國投資的第一個太空項目。該公司旨在對太陽系內小行星,尤其是近地小行星進行探索和開採。員工大多來自NASA、MIT、波音、英特爾、JPL(噴氣推進實驗室)等機構,他們相信,一顆小行星的鉑金含量可能完全超過地球的全部儲量,而外部小行星上的資源可以每年給地球帶來上萬億美元的新增財富。

2015年7月,該公司的第一艘飛行器Arkyd3 Reflight(A3R)成功部署到了太空,並成功完成了一次為期90天的任務,證明了公司關鍵組件與系統設計的可靠性。

此外,還有像DSI(深空工業)公司,都是太空工業的代表,其設備發射、測試計劃也都在有條不紊的進行之中。

太空中的科學實驗

從1998年發射至今,國際空間站已繞地球運行了超過10萬圈。在太空中的18個年頭裡,不論何時,空間站都在進行著大量的科學實驗,這些實驗覆蓋各個領域。到目前,總共進行了約2000項科學實驗:

  • 生物學與生物技術

在微重力環境下,細胞的方向性和幾何結構,以及組織生長都與在地球環境下有很大差別。通過在地球軌道上培養細胞、組織、有機體以加深我們對微重力環境下生物作用的理解。

具體科研類別包括:脊椎動物、無脊椎動物、細胞生物學、大分子晶體生長、微膠囊化、微生物學、植物學、疫苗開發。

  • 地球與空間科學

空間站所處的低地球軌道位置,為收集地球及太空數據提供了絕佳的條件。在平均高度400公里的位置上,國際空間站所觀察到的地表特徵,如冰川、農田、城市、珊瑚礁等,能很好的與來自軌道衛星的數據做疊加,從而建立完整的綜合信息體系。

具體科研類別包括:太空生物學、天體物理學、地球遙感、太陽物理學、近地空間環境。

  • 教育

空間站為教學提供了絕佳的演示場景,能使學生們在數學、科學等方面獲得極大的啟發。通過讓學生們參與到空間站的相關實驗項目中,能讓他們更又熱情去研究空間探索背後的科學與工程學原理。

具體類別包括:國際空間站科研教室、商業路演、文化活動、知識競賽、教學示範、工程學教育、學生自主研究。

  • 醫學研究

空間站被用來測試太空探索對人類健康的影響已是一個老話題了。通過了解太空環境對人類健康的影響機制,來制定相應的對策。長期生活在微重力環境下會對人類健康造成什麼樣的影響是一個主要的研究方向,其成果將在未來的長時間、遠距離空間旅行中發揮重大作用。

具體科研類別包括:骨骼與肌肉生理學、心血管與呼吸系統、宇航員醫療系統、口腔醫學、宜居性研究、人類行為學與身體反應、人體微生物、免疫系統、綜合生理學與營養學、神經與前庭系統、輻射對人體的影響、視覺系統。

  • 物理學

空間站是目前人類唯一可以在微重力環境下長期從事物理實驗的地方。這一獨特的微重力環境能導致獨特的物理特性,很多研究結果都對物理學產生了深遠的影響。

具體科研類別包括:生物物理學、燃燒學、複雜流體、流體物理學、基礎物理學、材料學。

  • 技術開發與驗證

空間站中進行的實驗往往也會用來驗證未來深空探索相關的技術、系統及材料的可行性。

具體類別包括:空氣、水與表面監測、航空電子設備與軟體、特種實驗設備、商業技術驗證、通訊與導航、艙外活動系統、滅火與火災感應、食物與服裝、成像技術、生命維持系統與適居性、航天器微生物種群、微重力環境測量、發電/輸電系統、推進系統、輻射測量與防護、修理與加工技術、機器人、小型衛星與控制技術、空間站結構、航天器材料、航天器與軌道環境、熱管理系統。

編後語:從發射載具及太空艙,到各領域科學研究,再到初現雛形的太空工業,國家與民間力量的結合,使人們彷彿看到了新一輪太空技術大爆發的曙光。懷揣兒時太空夢想的創業精英們紛紛進入這個領域,將一個個設想變為現實。太空工業的實現技術,也在一步步的完善中。

正如亞馬遜創始人貝索斯所說的,人類只有保證其人口規模才能得以存續,在星際移民之前,我們要考慮的應該是如何保護好我們生存的這個星球。

「我是個喜歡質疑一切的人,但我很確定的告訴你們,地球才是最適合人類居住的地方……我們應該保持人口增長,應該讓每個人有更多的能源可用。但地球的能源的確是有限的,我們應該去太空,因為那裡有7X24小時的太陽能。」

——傑夫·貝索斯

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