國際空間站將退役，商業(yè)空間站計(jì)劃層出不窮。

國際空間站（ISS）服役三十余年后，將計(jì)劃于2030年左右退役。為了填補(bǔ)空間科學(xué)、研究、創(chuàng)新和生物學(xué)研究領(lǐng)域由此產(chǎn)生的空白，多個(gè)航天機(jī)構(gòu)正在規(guī)劃后續(xù)空間站。

正如第一部分所述，點(diǎn)擊這里看前文這些項(xiàng)目包括NASA的月球門戶空間站、中國天宮空間站、印度擬建的印度太空站（BAS）以及俄羅斯航天局計(jì)劃回收利用國際空間站俄羅斯軌道段（ROS）的模塊。

然而，商業(yè)空間站的計(jì)劃也層出不窮。這反映了近幾十年來私人航天領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展以及商業(yè)航天所取得的創(chuàng)新成就。例如，藍(lán)色起源公司的軌道礁（Orbital Reef）、公理空間站（Axiom Station）、Vast Haven-1、門戶基金會(huì)的維拉空間站（VERA Station ）以及空客公司的環(huán)形軌道空間站（LOOP）和星際實(shí)驗(yàn)室空間站（Starlab）。這些概念讓我們得以一窺近地軌道“商業(yè)化”的未來圖景。

注：名稱翻譯可能有誤

空客公司新研發(fā)的Loop太空艙配備了離心機(jī)和內(nèi)置溫室

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內(nèi)容

2021年12月，美國國家航空航天局（NASA）宣布已選定藍(lán)色起源（Blue Origin）和塞拉太空公司（Sierra Space）在近地軌道（LEO）打造一個(gè)“混合用途商業(yè)園區(qū)”，用于商業(yè)航天活動(dòng)和太空旅游。

包括亞馬遜、亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）、三菱重工、波音、紅線太空公司（Redwire Space）、創(chuàng)世紀(jì)工程解決方案公司（Genesis Engineering Solutions）和亞利桑那州立大學(xué)（ASU）在內(nèi)的多家商業(yè)合作伙伴和機(jī)構(gòu)已簽署該項(xiàng)目協(xié)議。空天論道該合同是NASA商業(yè)近地軌道目的地（CLD）計(jì)劃第一階段頒發(fā)的三份《太空法案協(xié)議》（SAA）之一。

這些航天器部署計(jì)劃（SAA）是NASA在國際空間站退役后，維持美國在近地軌道（LEO）不間斷存在計(jì)劃的兩個(gè)階段中的第一階段。

截至2024年夏季，NASA報(bào)告稱，藍(lán)色起源（Blue Origin）和塞拉空間（Sierra Space）均已完成多項(xiàng)研發(fā)里程碑，包括塞拉空間大型集成柔性環(huán)境（LIFE）模塊的成功爆破測(cè)試。該空間站的設(shè)計(jì)容量為830立方米（29,310立方英尺），可容納10人。

兩家公司計(jì)劃在2027年前發(fā)射首批模塊，目標(biāo)是在本十年末全面投入運(yùn)行，與國際空間站的退役時(shí)間同步。

軌道焦

Orbital Reef 的模塊化設(shè)計(jì)旨在為商業(yè)合作伙伴提供最大程度的定制化和兼容性。據(jù)報(bào)道，它將配備對(duì)接環(huán)，幾乎可以兼容所有在役航天器，包括 SpaceX 的 Dragon 2、聯(lián)盟號(hào)、追夢(mèng)者號(hào)和波音星際客機(jī)。空間站最初將由四個(gè)模塊組成，包括：

1. 核心艙擁有250立方米（ 8830立方英尺）的居住空間，可容納多達(dá)10名宇航員。它將作為空間站其他艙段和對(duì)接飛船的中央樞紐。核心艙內(nèi)設(shè)有空間站的指揮控制中心、數(shù)據(jù)處理中心和通信中心，并配備內(nèi)部和外部有效載荷、儲(chǔ)物空間、應(yīng)急生命維持系統(tǒng)（ECLSS）、衛(wèi)生間以及六扇迄今為止飛向地球的最大舷窗。
2. 研究艙的尺寸與核心艙相仿，將包含一個(gè)有效載荷氣閘/穹頂艙，并搭載內(nèi)部和外部有效載荷，作為一個(gè)可根據(jù)用戶需求定制的多學(xué)科實(shí)驗(yàn)室。桅桿將通過其可展開的太陽能電池陣列產(chǎn)生100千瓦的電力。空天論道它將收集和散發(fā)熱量，并作為通信和其他關(guān)鍵系統(tǒng)的總線，包括外部機(jī)械臂以及對(duì)接和停靠節(jié)點(diǎn)。

1. 由塞拉航天公司建造的大型集成柔性環(huán)境（LIFE）模塊是一個(gè)充氣結(jié)構(gòu)，長約10米（33英尺），直徑約8.5米（27英尺）。該模塊可容納四名宇航員、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、健身器材、醫(yī)療中心以及用于在太空種植植物的Astro Garden?系統(tǒng)。
2. 節(jié)點(diǎn)模塊的體積為 40 立方米（ 1415 立方英尺），將包括兩個(gè)與國際對(duì)接系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) (IDSS) 兼容的對(duì)接端口、一個(gè)用于艙外活動(dòng) (EVA) 的氣閘，并且能夠搭載外部有效載荷并提供定位功能。

公理站

這是由總部位于休斯頓的航空航天公司Axiom Space和全球航天制造商泰雷茲阿萊尼亞宇航公司（Thales Alenia Space）與NASA合作開發(fā)的另一種模塊化空間站概念。

該空間站概念源于NASA商業(yè)載人航天計(jì)劃（CLD）中提出的在國際空間站（ISS）上添加商業(yè)模塊的方案。然而，該計(jì)劃最終演變?yōu)橐粋€(gè)可自由飛行、獨(dú)立運(yùn)行的空間站，它將接替國際空間站，空天論道繼續(xù)開展相同的科研活動(dòng)，并支持近地軌道（LEO）的商業(yè)活動(dòng)。

根據(jù)Axiom公司目前的設(shè)計(jì)，最終的空間站將由五個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊各司其職。其中包括有效載荷動(dòng)力熱模塊（PPTM），它是第一個(gè)發(fā)射的模塊，旨在與國際空間站對(duì)接，并協(xié)助關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和有效載荷的轉(zhuǎn)移。隨后將依次發(fā)射居住艙-1（HAB-1）、氣閘艙（AL）、居住艙-2（HAB-2）以及地球觀測(cè)研究與制造（RAM）模塊。

該公司已與美國宇航局 (NASA) 完成了初步和關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審，泰雷茲阿萊尼亞宇航公司也已開始建造構(gòu)成 PPTM 的主要結(jié)構(gòu)。完成后，該模塊將被運(yùn)往休斯頓進(jìn)行最終組裝和集成，之后計(jì)劃于 2027 年或更早發(fā)射。該模塊最初將連接到目前貨運(yùn)飛船使用的兩個(gè)端口之一。到 2028 年，它將與同年發(fā)射的 HAB-1 對(duì)接。

HAB-1 艙長 11 米，直徑 4.2 米，可容納四名宇航員，并擁有足夠的空間進(jìn)行科研和制造。空天論道該艙段將提供推進(jìn)、制導(dǎo)、導(dǎo)航和空間站控制功能。AL 艙段將于 2020 年代末期建造，隨后 HAB-2 艙段也將建造完成，并與氣閘艙段結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)功能齊全的空間站。HAB-2 艙段將額外容納四名宇航員，使其宇航員容量翻倍。

HAB-2 將提供完整的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)(ECLSS) 支持、商業(yè)衛(wèi)星通信，并將配備一個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)械臂（類似于Canadarm-3），用于輔助對(duì)接和與其他型號(hào)的對(duì)接。RMF 預(yù)計(jì)將于 2030 年代發(fā)射，它將在微重力環(huán)境下開展研究、產(chǎn)品開發(fā)和太空制造，而一個(gè)玻璃穹頂將作為地球觀測(cè)站。

后續(xù)還將安裝其他模塊，包括太空娛樂企業(yè)（SEE-1）模塊，這是一個(gè)直徑六米的球形充氣模塊，將成為首個(gè)太空娛樂工作室。空天論道該模塊以同名英國公司命名，預(yù)計(jì)將成為湯姆·克魯斯主演的某部電影的拍攝場(chǎng)地。同樣，拉斐爾多用途后勤模塊（MPLM）計(jì)劃在國際空間站退役后進(jìn)行改造，并安裝在公理空間站上。

避風(fēng)港

Haven -1概念是一個(gè)臨時(shí)軌道平臺(tái)，提供45立方米（1600立方英尺）的居住空間。它將依靠載人龍飛船執(zhí)行長期任務(wù)，使用其生命維持系統(tǒng)，并能夠一次維持4名宇航員在空間站停留長達(dá)30天。

該空間站還將預(yù)裝150公斤（330磅）的貨物，以支持科學(xué)研究和在軌制造。該空間站預(yù)計(jì)將于2027年初由SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射升空，隨后首批4名宇航員將抵達(dá)空間站。

維拉站

大型旋轉(zhuǎn)環(huán)境建筑（VERA）概念是一種環(huán)形旋轉(zhuǎn)空間站（或馮·布勞恩輪），通過旋轉(zhuǎn)來模擬重力。其概念與斯坦利·庫布里克執(zhí)導(dǎo)、阿瑟·C·克拉克參與編劇的電影《2001太空漫游》中的五號(hào)空間站類似。VERA設(shè)想的空間站由兩個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)（一個(gè)內(nèi)環(huán)，一個(gè)外環(huán)）組成，直徑84米（275.5英尺），包含369,523立方米（483,318立方碼）的加壓空間。空天論道這種雙環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以模擬兩種不同程度的重力。

這也意味著，由于乘客在危急情況下可以轉(zhuǎn)移到內(nèi)環(huán)，因此無需緊急救援車輛（ERV）來疏散外環(huán)。內(nèi)環(huán)容積為85,278立方米（ 111,540立方碼），將容納乘員宿舍、維護(hù)設(shè)施和空間站控制中心。這個(gè)較小的環(huán)面將優(yōu)先于其他任何設(shè)施（外環(huán)、電梯、樞紐等）建造，以便施工人員擁有一個(gè)非常大的施工場(chǎng)地來建造空間站的其他組件。

Gateway基金會(huì)計(jì)劃使用薩爾貢建造環(huán)（Sargon Construction Ring）建造該空間站。薩爾貢建造環(huán)由一系列呈環(huán)狀排列的機(jī)器組成，采用一種名為“面板建造”（Panel Construction）的技術(shù)。該技術(shù)包括將預(yù)先安裝有惠普爾屏蔽層的船體鋼板焊接在一起，從而實(shí)現(xiàn)大型加壓空間的快速自動(dòng)化建造。Gateway基金會(huì)將VERA空間站視為其擬建的Gateway太空港的關(guān)鍵一步。

與現(xiàn)有空間站設(shè)計(jì)相似，同樣采用雙環(huán)面結(jié)構(gòu)，門戶空間站直徑488米（1600英尺），深76米（250英尺），其1190萬立方米（1557萬立方碼）的加壓空間可容納150名宇航員和多達(dá)1250名游客。空天論道內(nèi)環(huán)面為月球重力區(qū)（LGA），中心設(shè)有大型對(duì)接艙，可旋轉(zhuǎn)以模擬月球重力（0.16g）。外環(huán)面為火星重力區(qū)（MGA），模擬火星重力（0.38g）。

這兩個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)將幫助訪客適應(yīng)他們目的地（月球、火星或更遠(yuǎn)的地方）的重力。從這個(gè)意義上講，“門戶”這個(gè)名字非常貼切，因?yàn)樗荚诔蔀橐粋€(gè)軌道上的商業(yè)樞紐，使人們能夠定期進(jìn)入太陽系。

空客環(huán)線

由歐洲航空航天巨頭空中客車公司開發(fā)的LOOP空間站是一個(gè)多用途軌道模塊，直徑8米（26英尺），高度也大致相同。該空間站由一個(gè)帶有舷窗、氣閘和對(duì)接端口的剛性外殼組成，這些端口可供來訪飛船停靠，并可用于添加更多模塊。該空間站設(shè)計(jì)用于容納四名宇航員，但最多可容納八名宇航員。

空間站內(nèi)部結(jié)構(gòu)由三層甲板組成，分別用于不同的任務(wù)（居住、科學(xué)考察、醫(yī)療、在軌工廠等），各層甲板通過一條中央隧道連接，隧道周圍環(huán)繞著溫室結(jié)構(gòu)。

模塊化設(shè)計(jì)使得甲板可以根據(jù)需要進(jìn)行更換或增建，以滿足其他用途（娛樂、旅游等）。底層設(shè)有一個(gè)離心系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含多個(gè)艙體，用于模擬部分重力環(huán)境，供宇航員騎健身自行車。空天論道空間站將配備所有必要的生命維持系統(tǒng)，包括用于體溫控制的體表散熱器、太陽能發(fā)電系統(tǒng)和多種通信系統(tǒng)。

星際試驗(yàn)室站

由空中客車公司與星際實(shí)驗(yàn)室（Starlab Space LLC）合作開發(fā)的另一項(xiàng)概念—星際實(shí)驗(yàn)室空間站，旨在確保人類在近地軌道（LEO）的持續(xù)存在。該空間站高17米（約56英尺），寬7.7米（25.25英尺），可容納4名常駐宇航員，輪換期間可容納8名宇航員。空天論道星際實(shí)驗(yàn)室空間站計(jì)劃于2030年啟用，旨在實(shí)現(xiàn)從國際空間站及其微重力科學(xué)研究到下一代商業(yè)空間站的無縫過渡。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)目前正朝著關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審 (CDR) 的目標(biāo)努力，該評(píng)審于 2025 年底開始。

太空探索總能激發(fā)人們大膽的計(jì)劃和雄心勃勃的設(shè)計(jì)。

隨著NASA將目光投向下一個(gè)“重大飛躍”，以及商業(yè)航天領(lǐng)域的最新進(jìn)展和幾家新興巨頭的崛起，我們或許正生活在自阿波羅時(shí)代以來最有利的時(shí)期。

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