星海航纪
首发于星海航纪

【历史设定】太空产业化时代【2020~2060】

以下历史是记载于《星际移民之书》中的科幻设定,与现实世界的情况存在一定偏差,请注意区分



世纪发现

2020 年以前,人类对于火星的探索都还局限于使用探测器和火星车的无人探测。2021 年,载人登火计划启动,人类向着红色行星迈出了真正意义上的“第一步”。这一切,都还要得益于 ExoMars 从火星传回的喜讯。

ExoMars 任务是由欧空局(ESA)与俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)合作进行的火星探索任务,它的主要目标在于寻找可能存在的火星生命。2019 年,ExoMars 在火星表面的 马沃斯谷 附近着陆,开始巡视探索。和好奇号火星车一样,ExoMars 也能采集火星表面的岩石样品,并对其中可能存在的有机物分子进行分析。

经过了两年多的火星探索,2020 年 3 月,欧空局和俄罗斯联邦航天局联合对外宣布,ExoMars 发现了“火星上有机物存在的关键性证据”,“红色星球存在过远古生命的可能性大大增加”。消息一传出,立刻轰动了整个世界,人类对火星的探索热情异常高涨。


“赤风(Red Storm)”计划启动

2021 年 1 月 1 日,美国、俄罗斯、欧空局 20 国、加拿大、中国、日本、印度、以色列 27 个国家共同宣布,人类的首个载人登火计划启动,代号“赤风”。人类将在 2027 年登陆火星!如此大规模的航天国际合作史无前例,各国航天局的协调工作由 联合国和平利用外层空间委员会(简称COPUOS) 统一完成。

载人登火任务耗资巨大,如果只由一个国家完成可能会拖累其经济,因此,以国际合作的形式启动载人登火计划,确实能分摊成本,减小风险。在各国经过反复的磋商之后最终决定,采用最保守的方案将人类送往火星:

  • 先利用重型运载火箭进行发射,将飞船的各个部件送往近地轨道;
  • 接着在近地轨道上完成飞船的组装;然后从近地轨道出发,前往火星;
  • 进入绕火轨道后,载有宇航员的着陆舱与飞船分离,准备软着陆火星表面;
  • 着陆之后,宇航员将在火星上开展接近一年的探索、实验活动;
  • 火星探索结束后,宇航员乘坐上升器返回停泊在绕火轨道上的飞船;
  • 飞船从火星轨道出发,开始返回地球;
  • 接近地球后,宇航员进入另一个着陆舱返回地球表面,任务结束。

在确定了载人登火方案之后,各国紧锣密鼓地开展了具体的研究和制造工作。经过 SLS火箭 的 6 次发射,一个重量近 500 吨,使用氢氧燃料作为推进剂的飞船在近地轨道上组装完成。

2027 年 1 月 6 日,装载着 4 名宇航员和生活舱的最后一枚 SLS 火箭发射升空,与近地轨道上的飞船完成对接。在完成最后的调试工作后,飞船点火离开了蓝色星球,向着远方的红色星球飞去。


人类登陆火星

一切活动都按着当初的计划有序开展。2027 年 7 月 22 日,经过多次变轨,飞船最终进入 500km 绕火轨道。不久,3 名宇航员进入着陆舱,并与飞船分离,剩下一名宇航员留在飞船内部工作。

7 月 23 日,着陆舱突破火星的大气层,最终降落在火星乌托邦平原边缘的阿蒙蒂斯区(23.27°N 109.08°E),这一天,人类的脚印终于印在了这颗红色星球之上!


在为期 300 余天的火星探索活动中的大多数时间里,宇航员是在生命保障舱内度过的。他们在舱内完成了众多实验,包括测试了植物、微生物在火星环境下的生长情况,火星大气中二氧化碳转化成氧气的实验,火星土壤中的金属冶炼实验等等。由于宇航服储氧量的限制,舱外活动时,宇航员只能前往离着陆点较近的地方,一般的舱外活动时间在六小时左右,宇航员将选择并采集火星表面的岩石样品,并将其带回地球供科学家分析。

2028 年 5 月 19 日,在完成所有预定任务后,宇航员乘坐上升器离开火星表面,与停泊在绕火轨道上的飞船进行对接。航天员进入飞船后,抛掉上升器,飞船再次点火飞向地球。2029 年 2 月 8 日,载有宇航员的着陆舱成功降落在地球表面,“赤风”载人登火计划取得成功。


国际合作的破裂

“赤风”计划的成功,让地球上的人们看到了火星探索的新希望,当时很多人认为,火星探索的热潮就此开始,接下来的载人登火任务也会在几年内启动。可是,国际政治形式的风云变幻让这一切都化为泡影。参与载人登火任务的各国对于火星采集样品的分配、载人登火技术分享等等问题上产生了严重的分歧,名义上统筹整个计划的 COPUOS 在载人登火成功之后没了权力,要想再开展第二次载人登火任务已近乎不可能,人类史上最大规模的一次国际合作逐渐走向破裂。


太空产业化(Space Industrialization)

第一次载人登火之后的 30 年,只有少数几个国家再向火星发射过无人探测器,航天大国纷纷将发展的重点放在了“太空产业化”的方向上。由于航天领域的进入门槛较高,前期投资巨大,没有国家的扶持,初期建立起的公司很难有竞争力。因此,各国纷纷扶持本国的建立起的航天公司,希望能将外太空开发成为促进本国经济增长的热土。

在太空产业化的过程中,有不少产业逐渐发展起来,这其中包括了:

  • 太空运输业(Space Transportation Industry):从早期的太空发射业发展起来,逐步发展为天地运输(地球→低轨道)、地球轨道运输(低轨道→高轨道、地球轨道→月球)、行星际运输(地球轨道→小行星/火星)等;
  • 太空通信业(Space Communication Industry):从早期的卫星产业发展起来,逐步发展为地球通信(地球→卫星→地球)、地月通信(地球→卫星→月球)、行星际通信(地球→卫星→小行星/火星)等;


  • 太空旅游业(Space Tourist Industry):从早期的亚轨道旅游发展起来,逐步发展为亚轨道旅游、轨道旅游、月球旅游等;
  • 太空能源业(Space Energy Industry):21 世纪 20 年代发展起来的新兴产业,早期主要为在轨卫星、探测器提供燃料补给,后来扩展到小行星燃料生产;


  • 太空采矿业(Space Mining Industry):和太空能源业同时建立起来的新兴产业,以小行星开发为基础,主要包括矿石的开采、冶炼,涵盖了铁、镍、钴、铂族金属、半导体元素等等;


  • 太空制造业(Space Manufacturing Industry):以太空能源业和太空采矿业为基础,主要进行微重力条件下的产品制造。小行星表面、地球轨道、月球表面均建有太空工厂,生产的产品大多用于太空中基础设施的建立,少量产品将被运回地球。


太空商业联合会的建成

在太空产业化浪潮的影响下,众多的航天公司、太空企业如雨后春笋般地发展起来。不管是 LEO、GEO、月球轨道、小行星轨道,还是月球表面、小行星表面,都有着巨大的商业开发价值。由于太空产业其特有的利润巨大、投入巨大、风险极高的性质,相同领域的太空企业纷纷组成各自的商会,分摊成本、共同开发潜力巨大的太空市场。主要的太空商会包括了:

  • 联合发射同盟(United Launch Alliance,简称 ULA):最初是 2006 年由洛克希德马丁公司和波音公司创立的合资企业,太空产业化浪潮到来之际,又有一些新成立的太空运输业公司加入了 ULA ,主要业务集中在天地运输、地球轨道运输。


  • 宇宙通信卫星组织(Universal Telecommunications Satellite Organization,简称 Unisat):由国际通信卫星组织( Intelsat )、国际海事卫星组织( Inmarsat )、欧洲通信卫星组织( Eutelsat )、亚洲卫星公司( AsiaSat )逐渐合并而成,业务囊括了整个太空通信业,并且几乎垄断了地球通信市场。
  • 联合小行星(United Asteroid Institution,简称 UAI):由行星资源公司( Planetary Resourses )、SpaceX小行星公司(SpaceX Asteroids)、深空工业公司( Deep Space Industry )、近地小行星矿业公司(NEAs Mining)组合而成,后来又合并了一些新成立的太空采矿公司,基本垄断了小行星采矿、小行星燃料生产、小行星产品制造市场。
  • 轨道旅游局(Orbital Travel Agency,简称 OrbiTA):由维珍银河公司( Virgin Galactic )、宇宙探险公司(宇宙探険株式会社)、SpaceX旅游(SpaceX Tourists)合并而成,主要开发亚轨道、近地轨道旅游、近地空间站旅游等等。


载人火星探索的冷落

21 世纪 30 年代到 60 年代,是一个公司主导太空开发的时代。第一次载人登火计划虽然成功,但是国际合作破裂之后,耗资千亿美元的旅程却让任何一个国家都无法轻松承担。相比近地小行星开发,火星开发的短期价值极低,火星上的并没有地球上稀缺的矿产,去一趟火星消耗的燃料也比去小行星要多得多。因此,这 30 年来,红色星球一直无人问津,偶尔有承担科研任务的机器人孤零零地降落在火星表面,一直工作到停转的最后一刻。

唯一和火星近距离接触的机会是轨道旅游局开发的“火星轨道游”线路,飞船从地球出发,历经 200 余天到达火星轨道,从太空俯瞰它的美景之后,又历经 200 余天返回地球。这条旅游线路的价格极贵,一般的富豪都难以承担。而且旅游的时间跨度接近两年,其中只有 5% 的时间停泊在火星轨道,其余的时间均在太空中航行。如此长时间地在太空中生活,一般人也是消受不起的。最终,也只有一对来自美国的夫妇订购了此条线路,他们也成为了这几十年来最为靠近火星的人。


下一篇:

ProtossProbe:【历史设定】火星移民计划启动【2060~2070】zhuanlan.zhihu.com图标

编辑于 2018-03-04

文章被以下专栏收录