出品：科普中国
制作：中国科学院国家天文台 刘博洋
监制：中国科学院计算机网络信息中心
一周前，真人版“钢铁侠”伊隆·马斯克（Elon Musk）费尽千辛万苦，终于在第22次发射时成功在海上平台回收“猎鹰9号”（Falcon 9）运载火箭。实际上，稳稳矗立在驳船上的火箭只讲述了故事的前一半；昨天，由“猎鹰9号”送上近地轨道的BEAM充气式太空舱与国际空间站成功对接，才终于宣告本次发射任务的圆满成功。
运送完BEAM太空舱返回地球的猎鹰9号运载火箭巧合的是，以“可回收重复利用”著称的猎鹰9号火箭，寄托着人类把往返近地轨道的成本降低100倍的宏愿，而这次由它送上太空的充气式太空舱，也是多快好省建设未来廉价太空世界的一个种子选手。
历来，为应对高真空、强辐射的太空环境和神出鬼没的流星体的撞击威胁，宇宙飞船都是走傻大粗笨的路线。而传统化学火箭造价昂贵，单位质量的发射成本贵比金价，宇航员在太空中只能享受到仅可容身的狭小空间。
BEAM太空舱则不同：使用合成纤维、液晶聚合物、陶瓷纤维等新材料制成的BEAM太空舱，重量仅为1.4吨、发射时体积仅为3.6立方米，入轨后经过充气，可以在几个小时甚至几分钟内“长大”4倍多，形成长4.01米、直径3.23米、容积16立方米的大罐头。
可见，就“可用容积/发射质量”这一衡量太空舱“性价比”的参数来说，充气式的BEAM太空舱真是物美价廉之选。
BEAM太空舱安装在国际空间站后情状示意图由位于赌城拉斯维加斯的美国私营航天公司、以酒店地产大亨比格罗（Robert Bigelow）命名的比格罗航天（Bigelow Aerospace）设计制造的BEAM太空舱，并不是他们发射的第一个充气式太空舱。早在2006年和2007年，比格罗公司就先后发射起源1号、2号（Genesis I/II）太空舱作为原型舱开展试验。这两架太空舱比BEAM要小一圈，容积有11.3立方米。
太空冒险家、土豪比格罗本尊，左手持的是BEAM太空舱模型BEAM显然也不是他们将发射的最后一个太空舱：比格罗下一项雄心勃勃的计划是代号为BA330的充气式太空舱，计划于2020年前后发射，重量将达到20吨，充气后容积达到夸张的330立方米。与国际空间站上美国最早、最主要的科学试验舱“命运号实验舱”（Destiny）相比，BA330的“容积质量比”将提升2倍多，与国际空间站对接之后，将把整个国际空间站的内部容积提升30%，能够为多达6名宇航员提供生命维持保障——堪称改善驻站工作人员生活条件的“鬼斧神工”了。
BA330内部结构示意图而且据称，与BEAM采用类似的非金属舱壁设计的BA330，规避了容易与高能质子碰撞产生大量有害辐射的铝材，其防范太空中高能辐射的能力将与国际空间站相当；由多达30余层陶瓷纤维堆叠而成的舱壁将厚达0.45米，使其具有优于国际空间站的防空间碎片撞击能力，即使不幸被高速太空垃圾穿透漏气，也不会随便爆掉。这使得BA330的设计寿命长达20年。不仅如此，带有独立电源的BA330还可以自给自足，也可以跟多个其他舱段在轨对接，组成一个准“空间站”。
比格罗航天公司的厂房，布设的是BA330太空舱串联而成的空间站雏形这么豪华的配置，可不光能用来接待游客：比格罗的主要目标客户锁定“主权客户”——众多发展中国家没有独力自主发展航天工程的能力，但面对曙光已然初露的空间科学及应用大放异彩的未来，即使是中小国家也不愿置身事外。比格罗宣称，只要2300万美元，就可以让主权客户派遣的宇航员在比格罗空间站待上30天，开展其所需的空间科学实验，包学费。比起俄罗斯对富豪太空游的要价——4千万美元在国际空间站待一个星期——可要划算多了。
猎鹰9号、蓝色起源这些可回收运载火箭，龙飞船、BA330等廉价航天器，一旦试验成熟，就将大幅降低中小国家、企业和个人进入太空的门槛。实际上，近年来随着商业航天发射市场的发育、一箭多星技术的发展成熟，小卫星市场快速壮大，已经诞生了一大批廉价空间应用项目，让我们不必亲赴太空，也能享受航天技术发展得来的果实。
国际小卫星市场成长趋势例如曾经轰动TED讲台的PlanetLabs公司，用28架仅重5千克的微型卫星“鸽子”组成环绕地球的小卫星星座，实现对地球上每个地点的“日更”成像，分辨率达到米级。这样的准实时地面成像为农业生产、城市建设、灾害防治等诸多领域的机构和个人提供了宝贵的资料——而实际上类似的小卫星群对地监测项目还有很多。一些国内民营航天公司也不甘落后：笔者就正在参与一个民间小空间望远镜项目的筹备策划。
PlanetLabs通过国际空间站释放的微型卫星“鸽子”入轨场景去年《火星救援》热映时，笔者曾作拙文《如何正确跟国会要钱》，讲述NASA的载人火星计划如何一次次因预算高企被有司驳回。实际上，就未来的载人行星探索方案，这些年来NASA及领域专家从未放弃精打细算的努力。除了先在火卫一福波斯着陆以降低风险及开销的提议之外，随着火星表面液态水的发现，也有利用火星在地资源来减轻后勤压力的思考涌现。
今日的科技新闻，胜似昨日的科幻小说。随着航天技术的日新月异、人类太空活动廉价化的来临，也许我们终于要突破奥尔德林（Buzz Aldrin）前辈所怨念之“许以火星，报以脸书”的时代了？料想不远的将来，也许到近地轨道感受“地心引力”便是家常便饭，二三十年后来一场阿西达里亚平原的火星独行也非殊无可能；甚至若“摄星”之帆能在本世纪内远航南门二，2154年在潘多拉星球化蝶纳美人也小可期待了【注】。
呃，我是说如果地球没先变成这样的话……
电影《机器人总动员》剧照，2805年的地球轨道被太空垃圾所堵塞【注】本句所指分别为：电影《地心引力》；电影《火星救援》；霍金所倡“突破摄星”计划；电影《阿凡达》。
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