美国“国际空间站”商业化发展情况浅析

程磊 杨伟杰 李玉高 杨榕（中国空间技术研究院）

2019年6月7日，美国国家航空航天局（NASA）发布了《NASA 低地球轨道商业开发计划》，旨在扩大对“国际空间站”的商业应用，将“国际空间站”更多地向商业企业开放，让美国的工业创新性和独创性推动低地球轨道（LEO）上商业航天活动蓬勃发展。NASA 在低地球轨道上的最终目标是与工业界合作建立完善的生态系统，NASA 作为其中以较低成本购买服务和能力的众多客户之一。2019年6月21日，NASA 发布征集可加装到“国际空间站”上商业舱段方案的招标文件，招标文件系NASA“下一步空间探索技术伙伴关系”（NextSTEP）计划的一个附件，旨在利用公私合作方式来开发与探测相关的关键技术。根据招标文件，NASA 最终将把“国际空间站”和谐号舱段上的一个对接口提供给商业舱段使用。中选厂家将不晚于2024年9月将其舱段装到站上。2019年7月31日，NASA 局长吉姆·布莱登斯坦在“国际空间站”研究与开发会议上发表演讲时称，NASA 增加“国际空间站”商业利用的新战略将带来低地球轨道的“工业化”。

鼓励推进“国际空间站”的商业利用是NASA 远期构想的一部分，这将促进NASA 腾出更多资源实施开展更远的深空探索。NASA 已经放弃2025年停止为“国际空间站”直接提供联邦经费的方案，但国内关于是否推进空间站商业化的争论从未停止。

1 推进“国际空间站”商业化原因

使政府从低地球轨道“抽身”到更远的深空探索活动

特朗普上台后多次强调要大力发展公私合作关系，甚至提到将把公私合作关系作为今后美国民用航天活动的基础，尤其是深空居住和探索系统以及新技术研发等方面。未来美国将大力发展商业航天活动，不断寻求与私营公司进行商业航天合作的可能性。未来可能将低地球轨道进入和低地球轨道操作任务都移交给商业部门，此外在“国际空间站”运行和资助方面纳入更多“私人和公共合作伙伴”。

美国不断推进商业航天发展，也是为了尽快助力美国在2024年前将航天员送上月球，而美国私人公司也将在实现可持续发展方面发挥至关重要的作用。随着NASA 继续推进低地球轨道以远的载人深空探索任务，NASA 必须找到新途径来维持低地球轨道进入能力。由于“国际空间站”按计划将是最后一个由美国政府主导的低地球轨道载人平台，NASA需要制定确保低地球轨道商业进入能力的综合策略。2018年版出台的《NASA 战略规划》将NASA 对于低地球轨道的愿景确定为：向国家提供经济效益、向所有人提供社会效益的自给自足型天基市场。随着商业力量在低地球轨道的不断发展，NASA 将会有更多的精力和资源开展更远、更有意义的深空探索活动。

确保美国在新兴市场和创新驱动发展方面的领导力

美国国会在《2017 财年NASA 过渡授权法案》中提供了“美国低地球轨道载人航天活动体制有序过渡”这一指导意见，强调了“国际空间站”的商业应用将支持NASA“在最大程度上寻求和鼓励对太空完全充分地利用”。2019 财年预算申请进一步推动了NASA 协助商业航天界发展低地球轨道长期、持续存在能力的工作。2020 财年预算案也提出，在低地球轨道上推动建设充满活力的、由美国主导的经济体制。不难看出，特朗普总统非常支持商业航天发展，一方面是希望在其任职期间能够实现将美国航天员送到月球的目标；另一方面，美国政府一直认为，有竞争力的商业航天企业对于航天事业的进步至关重要。

美国始终致力于提升美国在新兴市场和创新驱动发展方面的领导力。NASA 认识到，如果想要在经济上维持低地球轨道商业平台，就需要在传统的科学研究和技术开发市场之外发展新型市场，就需要制定有针对性的策略，使低地球轨道市场发展出强健、可持续的商业驱动型经济体制。

拉动国民就业，推动国民经济增长

布莱登斯坦表示，在“国际空间站”上和在低地球轨道开展商业活动对于支持航天产业乃至整个国民经济发展都十分必要。他表示，“国家建设离不开工业化，而若要建设太空，我们也需要进行工业化，‘国际空间站’对开展商业活动而言是一件很棒的工具。”

“国际空间站”上的研发项目可带来低地球轨道上的商业活动，对整个国民经济也有深远意义。一方面，NASA 希望利用太空来改善地球上人类生活居住的条件，另一方面，NASA 希望证明能力、技术和市场，从而最终在太空中做更多事情，让更多的人和更多的项目进入太空，让太空实现商业化和工业化，同时拉动就业，并由此在经济上给美国带来重要的推动力，促进收支平衡，并寻找经济发展的突破口，这也正是美国保持航天领先地位的最终目标。

2 “国际空间站”商业化发展现状

一直以来，NASA 都致力于从购买“硬件”向购买“服务”的模式转变。最初，NASA 通过为“国际空间站”购买非必要服务来试验采购策略。此后，NASA 借由“商业轨道运输服务”计划继续刺激关键的货物运输系统开发，为“国际空间站”提供了“商业补给服务”（CRS）这一重要的商业能力。在该计划框架下，美国商业载人航天得到了迅速发展。美国太空探索技术公司（SpaceX）和轨道-ATK 公司分别研制出了“龙”飞船和“天鹅座”飞船。

截至2019年1月，已有50 多家公司通过“国际空间站”美国国家实验室在空间站上开展商业研究和开发工作，其成果前景广阔。此外，NASA 还与11 家公司合作，在空间站上安装了14 个商业设施，为NASA 和“国际空间站”美国国家实验室的研发项目提供支持。

2019年5月28日，NASA 发布由十几家商业公司完成的“低地球轨道商业化概念方案”研究报告摘要，目的是分析商业载人航天市场潜力和低地球轨道需求。该研究由公理太空公司（Axiom Space）牵头，负责所有的架构、设计、研发、系统工程、运行和安全工作。参与该研究的团队来自蓝色起源公司（Blue Origins）、波音公司（Boeing）、洛马公司、纳米舱公司（NanoRacks）、诺格公司、内华达山脉公司（SNC）等。

2019年6月21日发布的招标文件是当月7日NASA 宣布的低轨商业化总体战略的一部分。NASA还将以“下一步计划”附件的方式发布另一份招标文件，以支持在低地球轨道建设独立于“国际空间站”的商业性自由飞行器式目的地。NASA 未披露其合同签发计划以及合同额的具体细节，只称打算在两个“下一步计划”附件项目上花费5.61 亿美元，以支持商业性“国际空间站”舱段和自由飞行器的研制工作。上述低轨商业化总体战略意在逐步把低轨载人航天活动从“国际空间站”过渡到商业设施。

自从NASA 提出推进“国际空间站”商业化想法后，美国国内一直存在两种声音。一些NASA 官员认为，“国际空间站”的商业用户有望负担该站的运行费用，从而将经费用于其他地方，例如“重返月球”计划。2019年6月21日，NASA 发布征集可加装到“国际空间站”上商业舱段方案的招标文件，受到商业公司的热烈欢迎。但与此同时，来自国会和一些商业公司对“国际空间站”商业化发展持质疑甚至反对的态度。纳米舱公司首席执行官杰夫瑞·曼博对NASA 太过相信商业化表示担忧。曼博认为，“国际空间站”是国际性的，单独一家商业公司很难从中获得理想的创收，建议将“国际空间站”拆分。公理太空公司首席执行官迈克尔·苏菲里迪尼也表示，公司愿意参与其中，但全盘接手“国际空间站”太贵了。因此，有分析人士认为，“国际空间站”是“一体化的航天器”，各个部分协同工作、难以分割，仅由数家商业公司接手恐难以开展工作。目前，公理太空公司、毕格罗航天公司（Bigelow Aerospace）和纳米舱公司三家公司有意参与“国际空间站”商业开发项目。然而谈到接手这个年运行成本高达30 亿到40 亿美元的空间实验室，潜在的商业合作者大多表现出畏难情绪。针对此，NASA 承认，尽管推出了商业货物运输和其他服务价目表，但其仍要为站上商业活动提供补贴。

美国政府历来对与国家安全有关的高科技企业发放大量补贴，但NASA 计划到2023年，每年仅投入1.5 亿到2 亿美元促进对“国际空间站”进行商业开发，且并未提出关于如何使用资金的明确思路。

3 “国际空间站”商业化发展措施

根据最新发布的《NASA 低地球轨道商业开发计划》，NASA 将继续在低地球轨道上开展研究和试验以引导其月球探索计划，同时与私营部门合作测试技术、训练航天员，并巩固太空经济。在“国际空间站”上提供更多机会来制造、出售和推行商业产品和服务，将有助于催化并扩大太空探索市场。

量化空间站需求，刺激低地球轨道商业化可持续发展

NASA 继续寻求刺激低地球轨道可持续商业需求的机会，包括太空制造、再生医学、生物工程等在内的重点领域有望实现规模上可扩展的、经济上自给自足的低地球轨道能力。为确保市场竞争活力，NASA 最初将每年分配“国际空间站”美国舱段5%的乘组资源和货物能力，包括90 小时的乘组时间和175kg 的货物发射能力，但将限制提供给单独一家公司的总量。

NASA 对“国际空间站”停用后仍将需要的科学研究和技术验证等服务需求做了量化预测，还提供了乘组膳宿、人体研究、生物学和物理学研究、技术演示验证和寄宿科学仪器的详细资料和预估数目。此外，NASA 降低了对微重力研究的门槛，通过落塔、抛物线飞行和亚轨道飞行来改进研究，从而为在低地球轨道开展微重力研究开辟道路。

开展私人航天员任务，发展太空旅游市场

2019年6月7日，NASA 正式宣布，将于2020年开放“国际空间站”商业太空旅游项目。由商业公司负责遴选两名私人航天员，并保证航天员达到太空飞行所需的医学和培训要求，由其商业飞船将其送入太空，旅行最长时间可达30 天。计划由波音公司研发的“星际客船”和SpaceX 公司的“龙”飞船负责运送航天员到“国际空间站”。

“国际空间站”是目前NASA 运营开支最大的项目之一，NASA 每年需要花费30 亿到40 亿美元运营空间站，庞大的运维资金让NASA 受到较大压力。来自一家市场研究公司蒂尔集团（Teal）的分析师马克·卡塞雷斯表示，“国际空间站”不再是一个只做科学研究的地方，现在可以利用空间站赚钱了，但这不能成为NASA 赚钱的主要途径。但商业收入或多或少还是能够帮助抵消NASA 的部分成本，把省下的钱投入其他项目。