2049年我们在太空中会在哪里？展望未来25年的太空飞行

艺术家对火星上人类定居点的插图，背景为SpaceX星际飞船。（图片来源：SpaceX，徽标_安娜·罗斯·布雷肖·威廉姆斯）

（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（Mike Wall）：在过去的25年里，太空飞行和探索发生了巨大的变化。

自1999年以来，我们看到了由埃隆·马斯克的太空探索技术公司领导的充满活力的私营航天部门的诞生，以及一个雄心勃勃、成就日益卓越的新太空强国——中国的崛起。（印度也取得了长足的进步。）

下一个四分之一世纪也将充满活力，人类将向最后的边界迈出更大的一步——也许一直到月球和火星。预测未来是件蠢事，但不管怎样，我们还是要这样做。下面来看看从现在到2049年之间似乎将要展开的一些宏观航天趋势。

如今，太空探索技术公司定期为美国国家航空航天局和休斯顿Axiom Space等私人客户发射人员进入轨道。波音公司的Starliner太空舱最近开始了首次载人飞行，这是一次将两名美国国家航空航天局宇航员送往国际空间站（ISS）的测试任务。

维珍银河（Virgin Galactic）和杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）的航空航天公司蓝色起源（Blue Origin）也是人类太空飞行的参与者，尽管它们在离地面更近的地方运营：过去几年，这两家公司都向亚轨道太空的短途旅行提供了付费客户。

这只是私人太空飞行的载人方面。SpaceX的猎鹰9号和猎鹰重型火箭目前将卫星送入轨道，萤火虫航空航天公司的阿尔法、火箭实验室的电子、联合发射联盟的火神半人马座、阿丽亚娜空间公司的阿丽亚娜6号和织女星，以及少数中国私人车辆也是如此。

由于发射成本降低以及光学和电子技术的进步，有效载荷方面正在以更大的方式蓬勃发展，这使得廉价、快速、高效地建造高性能卫星成为可能。总部位于旧金山的Planet和Capella Space公司运营着自己的地球观测卫星星座，例如，将这些航天器收集的图像（Planet的情况下是光学的，Capella的情况下为雷达）出售给客户，用于各种目的。

三家不同的私营公司——总部位于匹兹堡的Astrobotic、休斯顿的Intuitive Machines和日本公司ispace——已经将机器人着陆器送上了月球。Astrobotic和ispace的尝试失败了，但Intuitive Machines成功了，在今年2月将一艘名为奥德修斯的飞船降落在月球南极附近。

然后是房间里的大象：卫星巨型星座。其中最主要的是SpaceX的Starlink宽带系统，该系统目前由6100多颗低地球轨道（LEO）运行卫星组成，所有这些卫星都是自2018年以来发射的。OneWeb在过去几年中也建立了自己的低地球轨道互联网星座，发射了600多颗卫星。

正如这份糟糕的不完整的概述所显示的那样，最近在最后的边界上有很多商业活动。太空栖息地公司Max space的联合创始人Aaron Kemmer表示，未来几年只会变得更加繁忙。

凯默告诉space.com：“我认为我们正处于几十年的太空热潮中。”。

“我们从个位数的太空初创公司发展到数千家太空初创公司，风险投资很少，达到数十亿美元，”Kemmer说，他在2010年与人共同创立了太空制造公司Made in space。“它已经开始了。我认为它会呈指数级增长。”

在世界稳定的基础上增加更多的火箭可能会推动事情的发展，通过进一步增加竞争来降低价格。这正在进行中；例如，火箭实验室正在研发一种名为Neutron的坚固、部分可重复使用的新型飞行器。其他一些公司——相对论太空公司、ABL太空系统公司、斯托克太空公司、Skyrora和奥格斯堡火箭工厂等——也致力于让火箭尽快投入运行。

然后是即将到来的举重运动员。Blue Origin的部分可重复使用的New Glenn火箭可能会在今年晚些时候首次发射，SpaceX已经发射了四次完全可重复使用星际飞船的试飞，这是有史以来最大、最强大的火箭。

太空探索技术公司正在开发星际飞船——在目前的迭代中，它有400英尺（122米）高，而且可能会大得多——将人员和货物运送到月球、火星和更远的地方。该公司设想这种巨大的火箭能够非常频繁和高效地飞行，每次发射的成本低至200万至300万美元。这个价格点将是真正的革命性，让更多的客户能够获得他们的有效载荷。（从长远来看：SpaceX目前为每次猎鹰9号任务收取约6700万美元的费用。）

无论是新的还是现有的火箭，在未来25年里都会变得更好，就像事情往往会发生的那样。而且，这种相当平淡的观察不应该被忽视。

乔治华盛顿大学埃利奥特国际事务学院名誉教授、空间政策专家约翰·洛格斯登说：“我认为，可靠性的提高是下一个25年可能发生的一个有意义的变化。”。

新兴产业也可以帮助地球以外的经济呈指数级增长。例如，包括总部位于加利福尼亚州的公司Varda Space在内的多家公司现在正在进入地球外制造业。今年2月，这家初创公司向地球返回了一个测试舱，里面装有用于治疗艾滋病毒和丙型肝炎的抗病毒药物利托那韦的太空生长晶体。同样在今年，英国初创公司space Solar为其计划中的太空发电站进行了一些技术的实验室演示。

Kemmer表示，这种新兴的地球外努力最终可能会产生巨大影响。

他说：“我不知道是采矿还是生产，但我的预感是，会有一些（来自太空的）东西足够有价值，对地球上的人们有用。这将是一个巨大的催化剂。”。“一旦你有了这个，飞轮就真的开始旋转了。”

Kemmer补充道，有很多想法，他还引用了用于加密货币挖矿的太空数据服务器作为未来可能的盈利来源。企业家们目前正在调查其中的许多问题，这对我们的地球外未来来说是个好兆头。

凯默说：“当有一千只蝙蝠被挥动时，其中一只会击出全垒打。”。

这种活动的增加可能会使人类日益严重的太空垃圾问题在未来25年变得更加严重。例如，Starlink可以在低地球轨道上膨胀到令人难以置信的42000颗卫星。而这只是一个超级星座；亚马逊计划推出自己的大型宽带网络，名为柯伊伯项目，中国公司鸿庆科技也设计了一个。

太空垃圾现在非常令人担忧；根据欧洲航天局（ESA）的数据，目前大约有40500个至少4英寸（10厘米）宽的物体在地球周围飞行，大约有1.3亿个直径在0.04英寸到0.4英寸（1毫米到1厘米）之间的碎片。

考虑到太空物体的巨大速度，即使是这些微小的碎片也可能严重损坏卫星或其他航天器。例如，国际空间站的轨道平均高度为250英里（400公里），以约17500英里/小时（28000公里/小时）的速度绕地球运行。

但在这方面也有一些好消息，即太空界的许多人认识到了这个问题，并认为需要采取行动。例如，去年，美国联邦通信委员会成立了一个新的航天局，其明确目标是帮助处理太空垃圾问题。

技术也可以发挥作用，帮助复活垂死的卫星，或快速有效地将特别危险的碎片带到地球。私营企业最终可能会在这里承担一些重任。例如，日本Astroscale公司的任务声明围绕着空间可持续性和碎片减缓展开，它已经发射了一颗探测器，与轨道上的一大块垃圾会合并进行检查。在不久的将来，Astroscale计划在与日本宇宙航空研究开发机构合作的一项移除测试中，将这片碎片——日本H-2A火箭已报废的末级——脱离轨道。

毫无疑问，私营公司未来也将在监控太空垃圾方面发挥作用，因为他们现在已经在这样做了。以加利福尼亚州的初创公司LeoLabs为例：它为客户提供跟踪数据，包括实时“会合警报”，警告可能需要规避机动的近距离接近。

中国的崛起是过去25年来最大的航天故事之一。2003年，中国成为继苏联和美国之后第三个将人送入轨道的国家。2022年，中国完成了自己的空间站“天宫”的组装，现在定期在那里发射宇航员，为期六个月。

中国还开发和测试了反卫星技术，这让国际航天界大为震惊。它在卫星开发和发射方面越来越活跃；2023年，中国发射了67次轨道飞行任务，仅次于美国的109次。

中国的一些航天器已经飞得很远；2021年2月，中国首个火星任务“天问一号”向这颗红色星球发射了轨道器和着陆器。中国的嫦娥登月计划取得了一系列成功，包括首次在月球背面软着陆，以及首次将样本从这个神秘、研究不足的地区带回地球。

中国在未来25年没有放缓的迹象。事实上，它计划在许多领域加大力度，包括月球探测。例如，中国计划在2030年代建立一个载人月球基地，美国也计划通过美国国家航空航天局的阿尔忒弥斯计划来实现这一目标。

Logsdon告诉space.com：“中国显然已经决定太空能力很重要，他们正在努力发展综合能力。”。

他补充道：“在指令性经济中，他们非常擅长做他们所说的事情。所以，我认为他们将继续成为主要参与者。”。（然而，Logsdon确实指出，长期稳定对现任中国政府来说是一个问号，就像对所有威权政权一样。）

因此，一些美国官员强调，美国正在与中国进行月球竞赛，这是争夺最后边界霸权的更广泛竞争的一部分。

众议员里奇·麦考密克（R-GA）在1月17日美国众议院科学、航天和技术委员会举行的关于阿尔忒弥斯的听证会上表示：“中国的目标是到2045年超越美国成为全球太空领导者，这已经不是什么秘密了。我们不能允许这种情况发生。”。

在未来几年，新的或新的重要球员也可能为自己扬名。印度是一个明显的候选国——除了其他雄心勃勃的目标外，它的目标是在未来几年开始培养人才——但还有其他目标。

洛格斯登说：“你能让俄罗斯复兴吗？也许吧。”。“各酋长国似乎对发展太空能力相当认真，他们当然有钱。那么这意味着什么呢？”

然而，总体而言，Logsdon认为，在不久的将来，航天和探索将由两个相互竞争的航天国家联盟主导，一个由美国领导，另一个由中国领导。这不一定是坏事。

他说：“如果我们能将这种竞争保持为和平竞争，我认为这会促进进步。”。

国际空间站将于2030年退役，但这并不意味着人类将失去在地球轨道上的立足点。美国国家航空航天局正在鼓励发展私人空间站，希望在国际空间站被引导到火热的死亡之前，至少有一个这样的前哨站将投入运行。

一些主要参与者参与了这项工作，包括Axiom Space，该公司计划于2026年向国际空间站发射第一个测试模块；蓝色起源、亚马逊、波音和塞拉太空公司正在轨道礁前哨站合作；诺斯罗普·格鲁曼公司、洛克希德·马丁公司、纳米架公司和旅行者太空公司，他们设想的空间站被称为星际实验室。

因此，到2049年，至少有几个私人空间站可能会投入运行，中国也可能在未来25年继续在低地球轨道上进行载人飞行。但是，更大胆的地球外定居选择——月球和火星——有多现实？

月球显然是更好的选择，因为它靠近地球——到达那里只需要几天时间，而火星之旅需要六到八个月——而且美国和中国已经在规划月球基地。事实上，Kemmer和Logsdon都表示乐观，认为到2049年，人们将在月球上生活和工作。

凯默说：“我认为至少有100人。”。“如果不是至少100，我会很难过。”

他补充说，如果星际飞船兑现其巨大的承诺，并且如果周围至少有一个超重型运载工具的竞争对手来降低或保持发射成本，那么数千个月球人口是可能的。其他进步也将大有帮助，包括改进的栖息地技术——为月球上的人们提供经济高效、宽敞安全的生活空间，Max Space旨在通过其充气模块提供这些空间。

Kemmer表示，国家政府可能是月球栖息地的第一批客户，私营企业也会紧随其后。他补充说，在月球上可以做各种各样的生意，从旅游业到地球外的制造业。

Logsdon认为，到2049年，月球可能最多能养活几千人，并将人类在南极洲的存在作为一个很好的比较。由科学家和支持人员组成的轮换团队居住在地球最南端的大陆，并制定了禁止或限制采矿等采掘活动的规则。

洛格斯登说：“我认为月球上可能会发生这样的事情。”。

然而，火星更像是一张外卡。洛格斯登说：“只要辐射暴露不会成为阻碍，我们今天就有技术能力在这颗红色星球上建立前哨站。”。多年来，美国政府继续为美国国家航空航天局的载人火星工作提供资金，尽管资金水平相对较低。因此，我们有理由希望到2049年，这颗红色星球上会出现某种人类。

洛格斯登说：“我认为我们将继续尝试将人类送往火星，这可能会在未来25年内成功。但大规模的人口——我真的很怀疑。”。“去火星的利润在哪里？”

帮助在这颗红色星球上建立大规模人口是埃隆·马斯克长期以来的梦想；这位亿万富翁一再表示，他早在2002年就怀着这个目标创立了太空探索技术公司。因此，对于火星定居的未知问题，可能有一个未知的解决方案：世界上最富有的人将其大量的财政和技术资源用于实现人类的历史性飞跃。

这确实是可能的。但历史告诉我们，太空迷——通常是一群具有前瞻性的人——可能明智的做法是保持乐观。

Logsdon说：“如果你回顾一下人们认为我们在1999年会处于什么位置，并将其与我们现在的位置进行比较，我认为你会发现希望超过了表现和现实。”。“因此，我对未来25年的任何想法都会因为认识到并非所有事情都会像人们想象的那样发生而有所缓和。”