星期三，埃隆·馬斯克的商業太空公司 SpaceX 將四名宇航員送入軌道，這是 Inspiration4 任務的一部分，也是首次全平民太空飛行任務。他們將在三天後返回地球，創造歷史。然而，除了收集資料以新增到關於人類健康和太空表現的可靠研究體系之外，Inspiration4 作為研究任務的價值令人質疑。
雖然目光將集中在機組人員和任務上，但可能更值得關注的變革性專案是 SpaceX 正在進行的幕後專案：星艦，該公司設想它將成為一個完全可重複使用的運輸系統。5 月，星艦 SN15 成為該系統首個成功發射至 10,000 米且未發生任何災難性故障的原型。星艦的首次成功軌道飛行可能在今年年底實現，使用該系統繞月飛行計劃於 2023 年進行。
如果一切按計劃進行，星艦系統將成倍降低發射成本，並迎來商業太空的新時代。事實上，正如2021 年行星科學和天體生物學十年調查白皮書的作者所寫，“SpaceX 星艦系統從根本上改變了 NASA 科學、技術開發和測試以及人類太空探索的正規化。”
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星艦的承諾與它的尺寸和可重複使用潛力息息相關。SpaceX 表示，120 米高的航天器將能夠運輸 100 公噸的有效載荷，擁有所有現有發射器中最大的體積。與任何其他軌道發射系統不同，星艦將是完全可重複使用的，馬斯克表示，這可以將發射成本降低到每次約 200 萬美元。
將大型望遠鏡發射到太空的成本可能超過 1 億美元，科羅拉多大學博爾德分校環境科學合作研究所主任瓦利德·阿卜達拉蒂表示，將價格降低兩個數量級將對遙感產生巨大影響。他說，將望遠鏡和衛星有效載荷送入軌道將以兩種方式幫助氣候科學：首先，透過補充通常具有三到五年壽命的裝置，星艦可以創造一種更便宜的方式來進行對我們星球的持續觀測。其次，它可以實現更雄心勃勃的科學任務，作為地球系統探測器計劃的一部分，該計劃將每個任務的成本上限設定為 3.5 億美元。
阿卜達拉蒂說：“如果你的運載火箭吃掉 3.5 億美元中的 6000 萬美元或更多，那麼你實際任務的資源就已經受到了相當大的限制。” “如果星艦能夠降低發射成本，那麼就可以將更多資金用於科學任務本身。” 天文學家也有類似的希望：至少有一個擬議的下一代 NASA 望遠鏡已經過 SpaceX 的審查，以用於潛在的未來星艦發射。
間接地，星艦可以透過將太空碎片帶回地球來造福亞軌道和軌道科學的狀態。太空垃圾對發射飛行器和執行中的軌道飛行器構成危害。阿卜達拉蒂認為，任何減少天空擁堵的解決方案都將“極其重要”。這樣的清理任務甚至可能讓星艦回收 SpaceX 星鏈系統中報廢的衛星，因為它們的數量不斷增加——儘管批評者可能會指出，在這種情況下，該公司將清理自己的軌道垃圾，並且移除報廢的星鏈衛星並不能緩解大型星座給地面天文學家帶來的困擾。
將有效載荷送入軌道並回收其他軌道上的物體是星艦既定目標的一個額外好處，其既定目標是將貨物以及最終的機組人員運送到月球和火星。根據最近的白皮書，其作者名單包括隸屬於 NASA 和 SpaceX 的研究人員，該公司目前計劃每兩年向火星發射多次無人星艦任務——每次都利用行星對齊，這對於航行特別有利。作者寫道，在沒有機組人員的情況下，在火星上解除安裝貨物以及從火星帶回樣本都具有巨大的潛力。地球的月球也存在類似的機會。尤其是在這方面，星艦的巨大尺寸是一項優勢。“由於星艦可以從月球表面返回數十噸有效載荷，因此單次任務中月球樣本的返回樣本質量將超過迄今為止所有樣本返回任務返回的所有月球樣本質量的總和，”作者寫道。
歐洲航天工業貿易協會 Eurospace 的研究主管皮埃爾·利昂內特表示，重要的是要質疑 SpaceX 的核心主張，即星艦可以顯著降低發射成本。作為一名太空經濟學家，利昂內特表示，人們通常過分關注發射成本，因為將任何東西發射到太空都會產生許多費用。例如，羅塞塔探測器和菲萊著陸器在 2014 年首次實現了彗星軟著陸，歐洲航天局為此花費了近 14 億歐元（約 17 億美元），但其發射成本佔總費用的不到 10%。
利昂內特表示，發射成本與建立和部署衛星、望遠鏡和其他裝置的總成本之比，決定了哪些組織會認為星艦的創新特別有價值。“對於企業而言，降低發射成本可以顯著改變經濟等式，”他補充道。“對於科學專案而言，則不然。”
雖然 200 萬美元的發射成本引人注目，但這個數字並沒有說明全部情況，利昂內特說。SpaceX 不是一家上市公司，因此它沒有披露星艦的全部成本，從從頭開始建造十幾個以上的原型到僱用一支設計師和工程師大軍。利昂內特說，星艦最終將不得不彌補這些費用。這可能在一定程度上解釋了其擬議應用的廣泛性：SpaceX 不僅將該系統宣傳為星際渡輪、太空垃圾清除器和大型衛星的經濟型發射器，還宣傳為 點對點全球運輸服務，能夠在一小時內將有效載荷或人員傳送到地球上的任何地方。
“如果明天你開一家漢堡店，你告訴我，‘我太聰明瞭；我的漢堡將是 10 美分而不是 1.50 美元，’我想知道‘你從哪裡購買肉類？你從哪裡購買麵包？你打算如何支付為你工作的人的工資？’ 這正是埃隆·馬斯克正在發生的事情，”利昂內特說。
其他人，如前 NASA 副局長洛裡·加弗，對星艦持更樂觀的看法。2010 年，加弗幫助設計了一項聯邦預算協議，該協議為 NASA 提供了資金，以發展與商業太空公司的合作伙伴關係。她說，一些億萬富翁對太空的異想天開的夢想的韌性常常超過了他們的不可預測性。
“億萬富翁比大型航空航天公司更具冒險精神，但我認為毫無疑問，從長遠來看，他們都會參與其中，”加弗說。“沒有人會放棄。”
她補充說，為了抵消他已發生的啟動成本，贏得政府合同並利用星艦幫助研究工作符合馬斯克的最佳利益。贏得這些合同意味著提供比 NASA 等機構內部管理更便宜的服務，因此 SpaceX 可以向聯邦客戶收取的費用有一個固定的上限。與此同時，加弗說，隨著星艦比以往任何時候都更有效地發射有效載荷，國會將尋求重新分配以前指定用於 NASA 發射成本的資金。她補充說，這筆資金是否會留在 NASA 取決於該機構在擴充套件到氣候解決方案或載人航天探索等公共利益領域的成功程度。
“我們做得越多與國家利益相關的事情，我們獲得的資金就越多，”加弗說。“我們在阿波羅計劃期間加速發展的原因不是因為‘哦，天哪，我們想看看月球是由什麼構成的。’ 不，我們去是為了擊敗俄羅斯人。那麼我們今天的追求是什麼？”
她認為，星艦的既定任務可以作為這一追求。除了零重力音樂表演之外，馬斯克還相信使用該平臺在火星上建立殖民地。加弗說，如果您同意該前提的價值，那麼為實現這一目標所做的一切都可以被認為是值得的科學探索。這也不是一個新目標。
“當我在 20 世紀 80 年代在國家太空協會工作時，我們的使命是建立一個太空文明，”她說。“不需要太多的引導就能知道我們不可能永遠在這個星球上生存下去。”