星期三，埃隆·马斯克的商业太空公司 SpaceX 将四名宇航员送入轨道，这是 Inspiration4 任务的一部分，也是首次全平民太空飞行任务。他们将在三天后返回地球，创造历史。然而，除了收集数据以添加到关于人类健康和太空表现的可靠研究体系之外，Inspiration4 作为研究任务的价值令人质疑。
虽然目光将集中在机组人员和任务上，但可能更值得关注的变革性项目是 SpaceX 正在进行的幕后项目：星舰，该公司设想它将成为一个完全可重复使用的运输系统。5 月，星舰 SN15 成为该系统首个成功发射至 10,000 米且未发生任何灾难性故障的原型。星舰的首次成功轨道飞行可能在今年年底实现，使用该系统绕月飞行计划于 2023 年进行。
如果一切按计划进行，星舰系统将成倍降低发射成本，并迎来商业太空的新时代。事实上，正如2021 年行星科学和天体生物学十年调查白皮书的作者所写，“SpaceX 星舰系统从根本上改变了 NASA 科学、技术开发和测试以及人类太空探索的范式。”
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星舰的承诺与它的尺寸和可重复使用潜力息息相关。SpaceX 表示，120 米高的航天器将能够运输 100 公吨的有效载荷，拥有所有现有发射器中最大的体积。与任何其他轨道发射系统不同，星舰将是完全可重复使用的，马斯克表示，这可以将发射成本降低到每次约 200 万美元。
将大型望远镜发射到太空的成本可能超过 1 亿美元，科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所主任瓦利德·阿卜达拉蒂表示，将价格降低两个数量级将对遥感产生巨大影响。他说，将望远镜和卫星有效载荷送入轨道将以两种方式帮助气候科学：首先，通过补充通常具有三到五年寿命的设备，星舰可以创造一种更便宜的方式来进行对我们星球的持续观测。其次，它可以实现更雄心勃勃的科学任务，作为地球系统探测器计划的一部分，该计划将每个任务的成本上限设定为 3.5 亿美元。
阿卜达拉蒂说：“如果你的运载火箭吃掉 3.5 亿美元中的 6000 万美元或更多，那么你实际任务的资源就已经受到了相当大的限制。” “如果星舰能够降低发射成本，那么就可以将更多资金用于科学任务本身。” 天文学家也有类似的希望：至少有一个拟议的下一代 NASA 望远镜已经过 SpaceX 的审查，以用于潜在的未来星舰发射。
间接地，星舰可以通过将太空碎片带回地球来造福亚轨道和轨道科学的状态。太空垃圾对发射飞行器和运行中的轨道飞行器构成危害。阿卜达拉蒂认为，任何减少天空拥堵的解决方案都将“极其重要”。这样的清理任务甚至可能让星舰回收 SpaceX 星链系统中报废的卫星，因为它们的数量不断增加——尽管批评者可能会指出，在这种情况下，该公司将清理自己的轨道垃圾，并且移除报废的星链卫星并不能缓解大型星座给地面天文学家带来的困扰。
将有效载荷送入轨道并回收其他轨道上的物体是星舰既定目标的一个额外好处，其既定目标是将货物以及最终的机组人员运送到月球和火星。根据最近的白皮书，其作者名单包括隶属于 NASA 和 SpaceX 的研究人员，该公司目前计划每两年向火星发射多次无人星舰任务——每次都利用行星对齐，这对于航行特别有利。作者写道，在没有机组人员的情况下，在火星上卸载货物以及从火星带回样本都具有巨大的潜力。地球的月球也存在类似的机会。尤其是在这方面，星舰的巨大尺寸是一项优势。“由于星舰可以从月球表面返回数十吨有效载荷，因此单次任务中月球样本的返回样本质量将超过迄今为止所有样本返回任务返回的所有月球样本质量的总和，”作者写道。
欧洲航天工业贸易协会 Eurospace 的研究主管皮埃尔·利昂内特表示，重要的是要质疑 SpaceX 的核心主张，即星舰可以显着降低发射成本。作为一名太空经济学家，利昂内特表示，人们通常过分关注发射成本，因为将任何东西发射到太空都会产生许多费用。例如，罗塞塔探测器和菲莱着陆器在 2014 年首次实现了彗星软着陆，欧洲航天局为此花费了近 14 亿欧元（约 17 亿美元），但其发射成本占总费用的不到 10%。
利昂内特表示，发射成本与创建和部署卫星、望远镜和其他设备的总成本之比，决定了哪些组织会认为星舰的创新特别有价值。“对于企业而言，降低发射成本可以显着改变经济等式，”他补充道。“对于科学项目而言，则不然。”
虽然 200 万美元的发射成本引人注目，但这个数字并没有说明全部情况，利昂内特说。SpaceX 不是一家上市公司，因此它没有披露星舰的全部成本，从从头开始建造十几个以上的原型到雇用一支设计师和工程师大军。利昂内特说，星舰最终将不得不弥补这些费用。这可能在一定程度上解释了其拟议应用的广泛性：SpaceX 不仅将该系统宣传为星际渡轮、太空垃圾清除器和大型卫星的经济型发射器，还宣传为 点对点全球运输服务，能够在一小时内将有效载荷或人员发送到地球上的任何地方。
“如果明天你开一家汉堡店，你告诉我，‘我太聪明了；我的汉堡将是 10 美分而不是 1.50 美元，’我想知道‘你从哪里购买肉类？你从哪里购买面包？你打算如何支付为你工作的人的工资？’ 这正是埃隆·马斯克正在发生的事情，”利昂内特说。
其他人，如前 NASA 副局长洛里·加弗，对星舰持更乐观的看法。2010 年，加弗帮助设计了一项联邦预算协议，该协议为 NASA 提供了资金，以发展与商业太空公司的合作伙伴关系。她说，一些亿万富翁对太空的异想天开的梦想的韧性常常超过了他们的不可预测性。
“亿万富翁比大型航空航天公司更具冒险精神，但我认为毫无疑问，从长远来看，他们都会参与其中，”加弗说。“没有人会放弃。”
她补充说，为了抵消他已发生的启动成本，赢得政府合同并利用星舰帮助研究工作符合马斯克的最佳利益。赢得这些合同意味着提供比 NASA 等机构内部管理更便宜的服务，因此 SpaceX 可以向联邦客户收取的费用有一个固定的上限。与此同时，加弗说，随着星舰比以往任何时候都更有效地发射有效载荷，国会将寻求重新分配以前指定用于 NASA 发射成本的资金。她补充说，这笔资金是否会留在 NASA 取决于该机构在扩展到气候解决方案或载人航天探索等公共利益领域的成功程度。
“我们做得越多与国家利益相关的事情，我们获得的资金就越多，”加弗说。“我们在阿波罗计划期间加速发展的原因不是因为‘哦，天哪，我们想看看月球是由什么构成的。’ 不，我们去是为了击败俄罗斯人。那么我们今天的追求是什么？”
她认为，星舰的既定任务可以作为这一追求。除了零重力音乐表演之外，马斯克还相信使用该平台在火星上建立殖民地。加弗说，如果您同意该前提的价值，那么为实现这一目标所做的一切都可以被认为是值得的科学探索。这也不是一个新目标。
“当我在 20 世纪 80 年代在国家太空协会工作时，我们的使命是创建一个太空文明，”她说。“不需要太多的引导就能知道我们不可能永远在这个星球上生存下去。”