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[autore chen lan]

negli ultimi giorni musk e le sue operazioni spaziali sono tornati ad essere un tema caldo.

alle 6:12 ora della costa orientale degli stati uniti del 12 settembre (18:12 ora di pechino), il miliardario americano isaac mann e l'ingegnere di spacex sarah gillis hanno eseguito la missione "polaris dawn" sulla navicella spaziale spacex endurance dragon dopo aver lasciato la capsula per dieci minuti un altro, hanno completato la prima “passeggiata spaziale civile” della storia, scrivendo ancora una volta la storia.

trasmissione in diretta della missione "polaris dawn", il momento dell'uscita di isaacman (fonte: spacex)

polaris dawn ha stabilito una serie di record dal suo lancio il 10 settembre:

·il punto più alto raggiunto dall'uomo nell'orbita terrestre (1408 chilometri). il record precedente era di 1.373 chilometri stabilito dalla navicella spaziale gemini 11 nel 1966.

sara gillies e anna menon diventano le donne più lontane di sempre dalla terra (1.408 chilometri)

·la prima “passeggiata spaziale civile” della storia

·la passeggiata spaziale alla massima altitudine nell'orbita terrestre (738 km)

·viene utilizzata la tuta spaziale extraveicolare più leggera della storia

molti rapporti hanno citato media stranieri affermando che ha stabilito il record più alto dai tempi del programma apollo. in effetti, i record avvenuti in un periodo di tempo specifico difficilmente possono essere definiti record, soprattutto perché ci sono molte persone in tutto il mondo che mettono in dubbio lo sbarco sulla luna del programma apollo. è più rigoroso utilizzare "orbita terrestre".

foto scattata dalla navicella spaziale dragon “polaris dawn” a 1.400 chilometri di altitudine (fonte: spacex)

nel giorno di questa storica passeggiata spaziale, la navicella spaziale crew dragon e gli astronauti di altre tre navicelle spaziali stabilirono insieme un altro nuovo record. due russi e un americano a bordo della navicella spaziale soyuz ms-26 lanciata la mattina presto, ora di pechino, tre cinesi a bordo della stazione spaziale cinese, sei americani (compresi due astronauti della navicella boeing incagliati) e tre americani a bordo della stazione spaziale internazionale russi, più il quattro americani nella missione polaris dawn, portano la popolazione spaziale a 19 per la prima volta nella storia!

gli esseri umani hanno impiegato più di 63 anni per far crescere la popolazione spaziale da zero a 19. per i dettagli vedere la tabella seguente:

se osservi attentamente la tabella sopra, potresti notare che i record della popolazione spaziale sono rimasti stagnanti per 26,5 anni tra il 1995 e il 2021. è stata l'emergere della stazione spaziale cinese e della navicella spaziale dragon a dare una svolta alla crescita della popolazione spaziale. ciò riflette anche il fatto che la cina e musk sono diventati le principali forze trainanti nello sviluppo del volo spaziale con equipaggio nel mondo.

il volo spaziale con equipaggio della cina è il risultato del continuo rafforzamento del potere nazionale negli ultimi decenni e il suo percorso di sviluppo è abbastanza simile alle strategie nazionali degli stati uniti e dell’unione sovietica. allora, come è emersa all’improvviso la spacex di musk?

se presti attenzione all’esperienza di crescita di spacex negli ultimi 20 anni, scoprirai che il fattore principale del suo successo è l’innovazione continua guidata dal pensiero aziendale. come risultato del coinvolgimento di spacex nel volo spaziale con equipaggio, molte cose tradizionali sono state infrante e sostituite da nuove idee. potremmo anche fare il punto.

veicolo spaziale dragon con equipaggio (fonte: spacex)

il design complessivo è la più grande innovazione della navicella spaziale crew dragon. è il primo veicolo spaziale con equipaggio a implementare un design a due cabine riutilizzabili da 7 posti e un sistema di propulsione integrato per atterraggio con fuga di tipo push. tuttavia, gli atterraggi motorizzati e i voli con posti completi non sono ancora stati realizzati a causa della cautela della nasa e della mancanza di domanda. in effetti, solo la fuga di tipo push che può coprire l'intero processo di lancio può essere considerata un'innovazione di spacex. la grande due cabine e l'atterraggio motorizzato sono i primi concetti della navicella spaziale "super soyuz" (nota anche come dawn). pianificato dall'ex unione sovietica, ma ha molte nuove tecnologie, la disintegrazione dell'unione sovietica e l'esaurimento dei fondi, ecc., si è concluso senza alcun problema ed è stato finalmente realizzato dalla navicella spaziale manned dragon quasi 20 anni dopo. .

scatto reale della singola finestra di osservazione in vetro a forma di cupola della navicella spaziale manned dragon nello spazio (fonte: spacex)

la navicella spaziale dragon con equipaggio è dotata di un lancio senza carenatura, un compartimento di carico non pressurizzato, un motore stampato al laser 3d, un pannello solare semi-chiuso, una singola finestra di osservazione in vetro a forma di cupola, strumenti touch-screen e pannelli operativi, e vari nuovi materiali. l'uso e così via non sono innovazioni dirompenti. alcuni di essi sono progetti utilizzati agli albori dell'era aerospaziale ma successivamente eliminati. queste innovazioni locali o micro-innovazioni vengono opportunamente applicate alla navicella spaziale dragon, rendendola chiaramente diversa dalle altre navicelle spaziali, mostrando così vari colori fantascientifici.

anche la tuta spaziale extraveicolare utilizzata in questo volo spaziale commerciale aderisce al coerente pensiero imprenditoriale di musk. rispetto alle tradizionali tute spaziali extraveicolari, elimina il sistema di supporto vitale portatile, semplifica notevolmente le sue funzioni e utilizza un gran numero di nuovi materiali e tecnologie intelligenti, rendendola la tuta spaziale extraveicolare più leggera e alla moda della storia. per i turisti spaziali, lo scopo di uscire dalla cabina non è lavorare ma sperimentarlo. non è necessario stare lontani dalla porta della cabina, non è necessario utilizzare strumenti e non è necessario trascorrere sette o otto ore. un cordone ombelicale per l'approvvigionamento di ossigeno e di energia elettrica è più ragionevole di un costoso e ingombrante "zaino di salvataggio". in questo momento anche la sottrazione è innovativa.

figura 5 tuta spaziale spacex (a sinistra è la tuta da interni, a destra è la tuta extraveicolare) (fonte: spacex)

vale la pena ricordare che anche l'equipaggio della polaris dawn ha indossato questa tuta spaziale durante il lancio, il che significa che questa tuta extraveicolare è abbastanza leggera da poter essere utilizzata come tuta da interni. nella fase successiva, spacex prevede di svilupparla in una tuta spaziale universale all’interno e all’esterno della cabina e di utilizzarla per l’equipaggio della stazione spaziale internazionale. questa è un'altra svolta. in futuro, sia la navicella spaziale crew dragon che le tute spaziali spacex continueranno ad evolversi. vedremo.

la forza trainante per l’innovazione continua nella tecnologia spaziale con equipaggio di spacex non è l’innovazione stessa, ma la logica aziendale, che sono gli obiettivi principali di soddisfare la domanda, ridurre i costi e migliorare l’esperienza dell’utente. la tecnologia può riflettere il suo valore solo se è applicabile. le vecchie tecnologie che sono state eliminate possono diventare la soluzione ottimale anche in nuove condizioni, come ad esempio il collegamento in parallelo del motore. questa è una logica semplice, ma non facile da mettere in pratica. dobbiamo uscire dagli schemi del vecchio pensiero ed essere audaci e radicali pur mantenendo la razionalità e il rispetto per le leggi della natura. ecco perché spacex si distingue e continua a distinguersi dalla massa.

torniamo al tema del volo spaziale con equipaggio. il mare delle stelle è sempre stato il sogno ultimo e romantico dell'umanità. ma in realtà la distanza tra la gente comune e lo spazio è pari a quella delle stelle. l’aerospaziale commerciale ha bisogno del supporto di un mercato sufficientemente ampio per prosperare. il dilemma del volo spaziale con equipaggio è che le applicazioni commerciali come la ricerca scientifica, militare, le comunicazioni e il telerilevamento sono in realtà false esigenze, perché, fatta eccezione per la ricerca medica che richiede la partecipazione umana, l’utilizzo di veicoli spaziali senza equipaggio è più semplice, più sicuro e più sicuro degli astronauti nello spazio. costo inferiore. la ragione per trasportare persone non è sufficiente e la falsa domanda non può portare un reale valore commerciale.

esiste solo un’applicazione spaziale con equipaggio che non può essere sostituita da veicoli spaziali senza equipaggio, ed è il turismo spaziale. dall'inizio del turismo spaziale nel 2001, più di 20 persone hanno effettuato voli orbitali e 44 persone hanno partecipato a voli suborbitali che hanno sfondato la linea kármán (100 chilometri). al momento, si tratta ancora di un mercato di nicchia di fascia alta, ma la potenziale base di utenti è enorme e la riduzione del prezzo porterà a un'espansione esponenziale delle dimensioni del mercato. il turismo spaziale è la ragione per la creazione del volo spaziale con equipaggio commerciale e il core business del futuro.

dennis tito è diventato il primo turista spaziale nel 2001 (fonte: nasa) (fonte: nasa)

i dati mostrano che dal 2000 al 2009, il prezzo di ciascun posto a sedere della navicella spaziale soyuz era compreso tra 20 e 35 milioni di dollari e il numero di turisti spaziali era di otto. dal 2010 al 2019, la russia ha continuato ad aumentare i prezzi, arrivando a 85 milioni di dollari, mentre il numero di turisti è sceso a zero. dal 2020, grazie all'aggiunta della navicella spaziale dragon, a basso costo, il numero di turisti spaziali è arrivato a 14 in meno di 5 anni, di cui 12 sulla navicella dragon. possiamo vedere l’impatto del prezzo sulla dimensione del mercato.

secondo le informazioni fornite da diverse società di mercato, la dimensione globale del mercato del turismo spaziale nel 2023 sarà di circa 800 milioni di dollari e si prevede che crescerà da 4 miliardi a 12 miliardi di dollari dal 2030 al 2034 (i dati di ciascuna società variano). . sebbene la scala sia ancora limitata, il tasso di crescita è davvero impressionante. in futuro, se i veicoli spaziali riutilizzabili per il trasporto spaziale maturassero e il prezzo di un singolo posto scendesse di due ordini di grandezza fino a raggiungere centinaia di migliaia di dollari, il mercato avvierebbe una crescita esplosiva.

il turismo spaziale diventerà senza dubbio la prossima tendenza nel settore aerospaziale commerciale. ciò è determinato dalla logica aziendale sottostante.

gli stati uniti hanno assunto un ruolo guida nello sviluppo dei mercati dei voli spaziali con equipaggio e del turismo spaziale. molti partecipanti sono molto attivi e hanno iniziato a realizzare veicoli di trasporto con equipaggio di nuova generazione e stazioni spaziali commerciali. contrassegnato da questa passeggiata spaziale commerciale di successo, il ritmo della commercializzazione del volo spaziale con equipaggio negli stati uniti ha subito un’accelerazione significativa.

oltre alla navicella spaziale dragon e starship di spacex, nonché alla navicella spaziale boeing, la versione con equipaggio della piccola navetta spaziale dream chaser di sierra space (ex sierra nevada corporation) potrebbe diventare il prossimo veicolo commerciale da trasporto con equipaggio. aziende come axiom aerospace, blue origin, nanoracks (in collaborazione con voyager e airbus) e vast hanno tutte annunciato i loro piani per una stazione spaziale commerciale.

rendering del modulo della stazione spaziale axiom agganciato alla stazione spaziale internazionale (fonte: axiom)

la stazione spaziale axiom è la stazione spaziale commerciale più tecnologicamente matura e in più rapida crescita. la nasa e la nasa hanno raggiunto un accordo nel 2020 per lanciare tre moduli e agganciarli alla stazione spaziale internazionale. prima che la stazione spaziale internazionale venga dismessa e rientri nell’atmosfera, si separerà e funzionerà in modo indipendente. il lancio del primo modulo è previsto nella seconda metà del 2026.

il futuro è un’era di competizione tra cina e stati uniti. il settore aerospaziale commerciale cinese è in una fase di rapido sviluppo e ora sta migliorando. tuttavia, la cina è quasi vuota nel campo dei voli spaziali commerciali con equipaggio, e il divario tra il turismo spaziale e gli stati uniti è ancora più ampio. a lungo termine, questa è un’area che non può essere ignorata. dovremmo fare la differenza.

in effetti, molte aziende aerospaziali commerciali in cina non hanno ignorato questo campo. molte aziende hanno lanciato concept di veicoli spaziali con equipaggio o veicoli per il turismo spaziale. ma l'unica che viene effettivamente realizzata come progetto è la società mista china aerospace.

modello a grandezza naturale della cabina turistica suborbitale di china aerospace (fonte: china aerospace)

il veicolo spaziale suborbitale della china aerospace prevede di effettuare il suo primo volo nel 2027, mentre i viaggi spaziali con equipaggio inizieranno nel 2028. si stima che una singola persona addebiterà dai 2 ai 3 milioni di yuan per viaggio. viene lanciato utilizzando un razzo monostadio. la cabina turistica è dotata di 4 finestrini panoramici e può ospitare 7 passeggeri per volo. durante il volo di 10 minuti, i passeggeri attraverseranno la linea karman ad un'altitudine di 100 chilometri e vivranno tre minuti di assenza di gravità. infine, la cabina turistica atterrerà in sicurezza tramite il paracadute.

screenshot del sito web ufficiale dell'annuncio di sollecitazione del programma low-cost cargo system della stazione spaziale (fonte: cms)

anche l’agenzia spaziale del governo cinese ha iniziato ad agire negli ultimi anni. il 16 maggio 2023, il national manned space engineering office ha pubblicato un annuncio sul suo sito web ufficiale per sollecitare da parte dell'intera società i piani generali per il sistema di trasporto merci a basso costo della stazione spaziale. nove unità, tra cui società private come ziwei yutong, microstar, interstellar development e oriental space, hanno presentato 10 piani. a settembre, il manned space engineering office ha annunciato che quattro unità, tra cui il microsatellite innovation institute dell'accademia cinese delle scienze, la quinta e l'ottava accademia di scienza e tecnologia aerospaziale e l'avic chengdu aircraft design institute, hanno ricevuto supporto tecnico e sono entrati nella progettazione dettagliata fase del piano.

sfortunatamente, tutte le società private furono spazzate via. ma questo è un buon inizio e spero di continuare a promuoverlo dopo aver tirato le somme dell'esperienza.

essendo una parte importante dell’aerospaziale commerciale, il volo spaziale con equipaggio commerciale ha un grande significato strategico. le compagnie aerospaziali commerciali cinesi hanno cominciato a prendere forma e le condizioni per entrare nel settore con equipaggio sono mature. nella fase successiva, se saremo in grado di formulare politiche ragionevoli, coordinare le risorse del governo e del mercato e sfruttare appieno il nostro sistema, la scala del mercato e i vantaggi della catena di fornitura, non sarà irragionevole raggiungere o addirittura superare gli stati uniti.

ecco alcuni dei miei suggerimenti a cui fare riferimento da parte dei dipartimenti competenti:

prima di tutto, possiamo imparare appieno dall'esperienza di successo del progetto di trasporto commerciale della stazione spaziale internazionale della nasa e aumentare l'apertura della stazione spaziale cinese. non solo possiamo sollecitare proposte di progettazione di veicoli spaziali a basso costo, ma anche imparare dalla nasa, acquistando direttamente fornire servizi e sviluppare merci commerciali a basso costo e veicoli di lancio. la seconda fase della stazione spaziale potrà riservare uno spazio per il modulo di espansione del turismo spaziale, che sarà sviluppato, lanciato e gestito da società aerospaziali commerciali. inoltre, il veicolo spaziale coorbitale della stazione spaziale può anche essere aperto alla commercializzazione. in realtà è un buon modello di business per la stazione spaziale fornire rifornimenti e manutenzione a vari veicoli spaziali commerciali coorbitali. in breve, la stazione spaziale è una piattaforma di incubazione ideale per la commercializzazione del volo spaziale con equipaggio. un utilizzo corretto può non solo migliorare l’utilizzo delle risorse, ma anche promuovere efficacemente lo sviluppo dell’aerospaziale commerciale.

modulo nodo multifunzionale fase ii della stazione spaziale cinese (fonte: cms)

in secondo luogo, la squadra nazionale deve aumentare il trasferimento di tecnologia avanzata alle imprese private. negli ultimi due o tre decenni, l’economia e l’accumulo di ricchezza della cina sono cresciuti rapidamente, così come sono aumentati anche gli investimenti nel settore aerospaziale. i continui investimenti in ricerca e sviluppo da parte dei due principali gruppi aerospaziali e di altre imprese statali aerospaziali hanno prodotto numerosi risultati e tecnologie avanzate, alcune delle quali sono state accantonate per vari motivi. allo stesso tempo, è difficile per le aziende aerospaziali private e commerciali svolgere attività di ricerca e sviluppo tecnologico a lungo termine e con investimenti elevati a causa di fondi e attrezzature insufficienti, in particolare per la tecnologia spaziale con equipaggio. se fosse possibile istituire un sistema applicativo aperto per trasferire queste tecnologie gratuitamente o dietro compenso, ciò costituirebbe un importante stimolo per l’aerospaziale civile e commerciale. spacex ha sviluppato la tecnologia pica-x più economica basata sulla tecnologia delle piastrelle di protezione termica pica fornita dalla nasa, che è un caso di successo di questo trasferimento tecnologico.

infine, il volo spaziale umano è un campo ad alto rischio. se si verificassero vittime nei veicoli commerciali con equipaggio, ciò avrebbe un colpo fatale per l’intero settore e le conseguenze sarebbero gravi. quindi devi pianificare in anticipo. il recente incidente del test di tianbing ha messo in luce le nostre lacune normative. pertanto, la cosa più urgente al momento è la necessità di istituire sistemi e istituzioni di revisione normativa indipendenti, centralizzati e professionali, come la faa statunitense, responsabili della valutazione del rischio e del controllo delle attività aerospaziali. allo stesso tempo, dovrebbero essere utilizzati mezzi legali per definire chiaramente le responsabilità di ciascuna parte. la formulazione delle leggi spaziali deve essere accelerata e si può addirittura promulgare una legge spaziale commerciale più mirata. anche il relativo sistema assicurativo deve essere solido e perfetto. solo in questo modo è possibile ridurre al minimo l’impatto negativo degli incidenti.

le passeggiate spaziali commerciali appartengono al passato. mentre l’influenza della nasa sta lentamente diminuendo, spacex sta guadagnando sempre più voce in capitolo nel campo del volo spaziale con equipaggio, e anche altre società aerospaziali “nuove potenze” sono in attesa di nuove opportunità. nella corsa allo spazio sino-americana che è iniziata, siamo pienamente in grado di competere con gli stati uniti in settori quali le stazioni spaziali e gli sbarchi sulla luna. ma in termini di volo spaziale con equipaggio commerciale, abbiamo appena iniziato e i compagni devono ancora lavorare sodo.

gli stati uniti considerano la cina la minaccia più grande e la stanno disperatamente reprimendo e contenendo. ma dobbiamo ancora imparare dal suo successo con una mente aperta. lo stesso vale per musk. non è un dio, ma non è nemmeno un grande bugiardo.

solo affrontandolo direttamente possiamo superarlo.