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[autor chen lan]

nos últimos dias, musk e suas operações espaciais voltaram a ser um tema quente.

às 6h12, horário do leste dos eua, em 12 de setembro (18h12, horário de pequim), o bilionário americano isaac mann e a engenheira da spacex sarah gillis realizaram a missão "polaris dawn" na espaçonave spacex endurance dragon depois de deixar a cápsula por dez minutos, um depois. em outro, completaram a primeira “caminhada espacial civil” da história, fazendo história mais uma vez.

transmissão ao vivo da missão "polaris dawn", momento da saída de isaacman (fonte: spacex)

polaris dawn estabeleceu uma série de recordes desde seu lançamento em 10 de setembro:

·o ponto mais alto alcançado pelos humanos na órbita da terra (1.408 quilômetros). o recorde anterior era de 1.373 quilômetros estabelecido pela espaçonave gemini 11 em 1966.

sara gillies e anna menon se tornam as mulheres que viajaram mais longe da terra (1.408 quilômetros)

·a primeira “caminhada espacial civil” da história

·a caminhada espacial de maior altitude na órbita da terra (738 km)

·o traje espacial extraveicular mais leve da história é colocado em uso

muitos relatórios citaram a mídia estrangeira dizendo que estabeleceu o recorde mais alto desde o programa apollo. na verdade, os registros dentro de um período específico dificilmente podem ser chamados de registros, especialmente porque há muitas pessoas ao redor do mundo que questionam o pouso da apollo na lua. é mais rigoroso usar "órbita terrestre".

foto tirada pela espaçonave dragon "polaris dawn" a uma altitude de 1.400 quilômetros (fonte: spacex)

no dia desta caminhada espacial histórica, a nave crew dragon e os astronautas de três outras naves espaciais estabeleceram em conjunto outro novo recorde. dois russos e um americano a bordo da espaçonave soyuz ms-26 lançada no início da manhã, horário de pequim, três chineses a bordo da estação espacial chinesa, seis americanos (incluindo dois astronautas da espaçonave boeing encalhados) e três americanos a bordo da estação espacial internacional russos, além do quatro americanos na missão polaris dawn, elevam a população espacial para 19 pela primeira vez na história!

os humanos levaram mais de 63 anos para aumentar a população espacial de zero para 19. veja a tabela abaixo para obter detalhes:

se você olhar atentamente para a tabela acima, poderá notar que os registros da população espacial estagnaram por 26,5 anos entre 1995 e 2021. foi o surgimento da estação espacial chinesa e da espaçonave dragon que fez um grande avanço no crescimento da população espacial. isto também reflecte que a china e musk se tornaram as principais forças motrizes no desenvolvimento dos voos espaciais tripulados no mundo.

o voo espacial tripulado da china é o resultado do fortalecimento contínuo do poder nacional nas últimas décadas, e o seu caminho de desenvolvimento é bastante semelhante às estratégias nacionais dos estados unidos e da união soviética. então, como surgiu de repente a spacex de musk?

se você prestar atenção à experiência de crescimento da spacex nos últimos 20 anos, descobrirá que o principal fator de seu sucesso é a inovação contínua guiada pelo pensamento empresarial. como resultado do envolvimento da spacex em voos espaciais tripulados, muitas coisas tradicionais foram quebradas e substituídas por novas ideias. poderíamos muito bem fazer um balanço.

nave espacial manned dragon (fonte: spacex)

o design geral é a maior inovação da espaçonave crew dragon. é a primeira espaçonave tripulada a implementar um projeto de duas cabines reutilizáveis ​​de 7 lugares e um sistema de propulsão integrado de pouso com motor de escape tipo push. no entanto, pousos motorizados e voos com assentos completos ainda não foram realizados devido à cautela da nasa e à falta de demanda. na verdade, apenas a fuga do tipo push que pode cobrir todo o processo de lançamento pode ser considerada uma inovação da spacex. as grandes cabines de pouso motorizadas são os primeiros conceitos da espaçonave "super soyuz" (também conhecida como dawn). planejado pela antiga união soviética, mas tem muitas novas tecnologias, a desintegração da união soviética e o esgotamento de fundos, etc., terminou sem nenhum problema e foi finalmente realizado pela espaçonave manned dragon quase 20 anos depois. .

foto real da janela de observação de vidro em forma de cúpula única da espaçonave manned dragon no espaço (fonte: spacex)

a espaçonave dragon tripulada tem um lançamento sem carenagem, um compartimento de carga não pressurizado, um motor impresso em 3d a laser, um painel solar de antepara semifechado, uma única janela de observação de vidro em forma de cúpula, instrumentos de tela sensível ao toque e painéis de operação, e vários novos materiais, e assim por diante, não são inovações disruptivas. alguns deles são designs que foram usados ​​nos primeiros dias da era aeroespacial, mas foram posteriormente eliminados. estas inovações locais ou micro-inovações são apropriadamente aplicadas à nave dragon, tornando-a claramente diferente de outras naves espaciais, mostrando assim várias cores de ficção científica.

o traje espacial extraveicular usado neste voo espacial comercial também segue o pensamento empresarial consistente de musk. comparado com os trajes espaciais extraveiculares tradicionais, ele elimina o sistema portátil de suporte de vida, simplifica muito suas funções e usa um grande número de novos materiais e tecnologias inteligentes, tornando-o o traje espacial extraveicular mais leve e moderno da história. para os turistas espaciais, o objetivo de sair da cabine não é trabalhar, mas sim vivenciar. não há necessidade de ficar longe da porta da cabine, não há necessidade de usar ferramentas e não há necessidade de passar sete ou oito horas. um cordão umbilical de fornecimento de oxigênio e energia é mais razoável do que uma "mochila de vida" cara e volumosa. neste momento, a subtração também é inovadora.

figura 5 traje espacial spacex (à esquerda está o traje interno, à direita está o traje extraveicular) (fonte: spacex)

vale ressaltar que a tripulação do polaris dawn também usou este traje espacial durante o lançamento, o que significa que este traje extraveicular é leve o suficiente para ser usado como traje interno. na próxima etapa, a spacex planeja desenvolvê-lo em um traje espacial universal dentro e fora da cabine e usá-lo para a tripulação da estação espacial internacional. este é outro avanço. no futuro, tanto a nave crew dragon quanto os trajes espaciais da spacex continuarão a evoluir. veremos.

a força motriz para a inovação contínua na tecnologia espacial tripulada da spacex não é a inovação em si, mas a lógica de negócios, que são os objetivos principais de atender à demanda, reduzir custos e melhorar a experiência do usuário. a tecnologia só pode reflectir o seu valor se for aplicável. as tecnologias antigas que foram eliminadas também podem tornar-se a solução ideal sob novas condições, como a ligação paralela do motor. esta é uma lógica simples, mas não é fácil de fazer. precisamos sair da caixa do velho pensamento e ser ousados ​​e radicais, mantendo a racionalidade e o respeito pelas leis da natureza. é por isso que a spacex se destaca e continua a se destacar da multidão.

de volta ao tópico do voo espacial tripulado. o mar de estrelas sempre foi o sonho final e romântico da humanidade. mas, na realidade, a distância entre as pessoas comuns e o espaço é tão grande quanto as estrelas. a indústria aeroespacial comercial precisa do apoio de um mercado suficientemente grande para prosperar. o dilema dos voos espaciais tripulados é que as aplicações comerciais, como a investigação científica, militar, comunicações e detecção remota, são, na verdade, falsas necessidades, porque, excepto para a investigação médica que requer a participação humana, a utilização de naves espaciais não tripuladas é mais simples, mais segura e mais segura do que os astronautas no espaço. menor custo. a razão para transportar pessoas não é suficiente e a falsa procura não pode trazer valor comercial real.

existe apenas uma aplicação espacial tripulada que não pode ser substituída por naves espaciais não tripuladas: o turismo espacial. desde o início do turismo espacial em 2001, mais de 20 pessoas realizaram voos orbitais e 44 pessoas participaram em voos suborbitais que romperam a linha kármán (100 quilómetros). actualmente, este ainda é um nicho de mercado topo de gama, mas a base potencial de utilizadores é enorme e a redução do preço levará a uma expansão exponencial do tamanho do mercado. o turismo espacial é a razão para o estabelecimento dos voos espaciais tripulados comerciais e o negócio principal no futuro.

dennis tito se tornou o primeiro turista espacial em 2001 (fonte: nasa) (fonte: nasa)

os dados mostram que, de 2000 a 2009, o preço de cada assento da espaçonave soyuz foi de us$ 20 milhões a us$ 35 milhões, e o número de turistas espaciais foi de oito. de 2010 a 2019, a rússia continuou a aumentar os preços, com o preço a subir para 85 milhões de dólares, e o número de turistas caiu para zero. desde 2020, devido à adição da nave espacial dragon de baixo custo, o número de turistas espaciais atingiu 14 em menos de 5 anos, incluindo 12 na nave dragon. podemos ver o impacto do preço no tamanho do mercado.

de acordo com informações fornecidas por múltiplas empresas do mercado, o tamanho global do mercado de turismo espacial em 2023 será de aproximadamente us$ 800 milhões e deverá crescer para us$ 4 bilhões a us$ 12 bilhões de 2030 a 2034 (os dados de cada empresa variam). . embora a escala ainda seja limitada, a taxa de crescimento é impressionante. no futuro, se os veículos de transporte espacial reutilizáveis ​​a nível de nave estelar amadurecerem e o preço de um único assento cair duas ordens de grandeza, para centenas de milhares de dólares, então o mercado dará início a um crescimento explosivo.

o turismo espacial se tornará, sem dúvida, a próxima tendência na indústria aeroespacial comercial. isso é determinado pela lógica de negócios subjacente.

os estados unidos assumiram a liderança no desenvolvimento dos mercados de voos espaciais tripulados comerciais e de turismo espacial. muitos participantes são muito activos e começaram a desenvolver veículos de transporte tripulados de nova geração e estações espaciais comerciais. marcado por esta caminhada espacial comercial bem-sucedida, o ritmo de comercialização de voos espaciais tripulados nos estados unidos acelerou significativamente.

além das espaçonaves dragon e starship da spacex, bem como da espaçonave da boeing, a versão tripulada do pequeno ônibus espacial dream chaser da sierra space (anteriormente sierra nevada corporation) pode se tornar o próximo veículo comercial de transporte tripulado. empresas como axiom aerospace, blue origin, nanoracks (em cooperação com voyager e airbus) e vast anunciaram seus planos para estações espaciais comerciais.

renderização do módulo da estação espacial axiom acoplado à estação espacial internacional (fonte: axiom)

a estação espacial axiom é a estação espacial comercial mais madura tecnologicamente e de crescimento mais rápido. ela e a nasa chegaram a um acordo em 2020 para lançar três módulos e encaixá-los na estação espacial internacional. antes de a estação espacial internacional ser desativada e reentrar na atmosfera, ela se separará e operará de forma independente. seu primeiro módulo tem lançamento previsto para o segundo semestre de 2026.

o futuro é uma era de competição entre a china e os estados unidos. a indústria aeroespacial comercial da china está numa fase de rápido desenvolvimento e está agora a melhorar. no entanto, a china está quase em branco nos voos espaciais tripulados comerciais, e a diferença entre o turismo espacial e os estados unidos é ainda maior. no longo prazo, esta é uma área que não pode ser ignorada. deveríamos fazer a diferença.

na verdade, muitas empresas aeroespaciais comerciais na china não ignoraram este campo. muitas empresas lançaram conceitos de naves espaciais tripuladas ou veículos de turismo espacial. mas a única que é realmente implementada como projeto é a empresa mista china aerospace.

modelo em tamanho real da cabine turística suborbital da china aerospace (fonte: china aerospace)

a espaçonave suborbital da china aerospace planeja fazer seu primeiro vôo em 2027, e as viagens espaciais tripuladas começarão em 2028. estima-se que uma única pessoa cobrará de 2 a 3 milhões de yuans por viagem. é lançado usando um foguete de estágio único. a cabine turística está equipada com 4 janelas panorâmicas e pode acomodar 7 passageiros por voo. durante o voo de 10 minutos, os passageiros cruzarão a linha karman a uma altitude de 100 quilômetros e experimentarão três minutos de ausência de peso. por fim, a cabine turística pousará com segurança de paraquedas.

captura de tela do site oficial do anúncio de solicitação do programa de sistema de carga de baixo custo da estação espacial (fonte: cms)

a agência espacial do governo chinês também começou a agir nos últimos anos. em 16 de maio de 2023, o escritório nacional de engenharia espacial tripulada emitiu um anúncio em seu site oficial para solicitar a toda a sociedade planos gerais para o sistema de transporte de carga de baixo custo da estação espacial. nove unidades, incluindo empresas privadas como ziwei yutong, microstar, interstellar development e oriental space, apresentaram 10 planos. em setembro, o escritório de engenharia espacial tripulada anunciou que quatro unidades, incluindo o instituto de inovação de microssatélites da academia chinesa de ciências, a quinta e oitava academia de ciência e tecnologia aeroespacial e o avic chengdu aircraft design institute, receberam apoio de engenharia e entraram no projeto detalhado. etapa do plano.

infelizmente, todas as empresas privadas foram exterminadas. mas este é um bom começo e espero continuar a promovê-lo depois de resumir a experiência.

como uma parte importante da indústria aeroespacial comercial, os voos espaciais tripulados comerciais têm grande significado estratégico. as empresas aeroespaciais comerciais da china começaram a tomar forma e as condições para entrar no campo tripulado estão maduras. no próximo passo, se conseguirmos formular políticas razoáveis, coordenar os recursos governamentais e de mercado e aproveitar ao máximo o nosso sistema, a escala de mercado e as vantagens da cadeia de abastecimento, não será absurdo alcançar ou mesmo ultrapassar os estados unidos.

aqui estão algumas das minhas sugestões para referência pelos departamentos relevantes:

em primeiro lugar, podemos aprender plenamente com a experiência bem-sucedida do projeto de transporte comercial da estação espacial internacional da nasa e aumentar a abertura da estação espacial da china. podemos não apenas solicitar propostas de design de naves espaciais de baixo custo, mas também aprender com a nasa, comprar diretamente. fornecer serviços e desenvolver veículos comerciais de carga e lançamento de baixo custo. a segunda fase da estação espacial pode reservar espaço para o módulo de expansão do turismo espacial, que será desenvolvido, lançado e operado por empresas aeroespaciais comerciais. além disso, a espaçonave co-orbital da estação espacial também pode ser aberta para comercialização. na verdade, é um bom modelo de negócio para a estação espacial fornecer suprimentos e manutenção para várias espaçonaves comerciais co-orbitais. em suma, a estação espacial é uma plataforma de incubação ideal para a comercialização de voos espaciais tripulados. a utilização adequada pode não só melhorar a utilização dos recursos, mas também promover eficazmente o desenvolvimento da indústria aeroespacial comercial.

módulo de nó multifuncional fase ii da estação espacial chinesa (fonte: cms)

em segundo lugar, a selecção nacional deve aumentar a transferência de tecnologia avançada para empresas privadas. nas últimas duas a três décadas, a economia e a acumulação de riqueza da china têm crescido rapidamente e o investimento na indústria aeroespacial também aumentou. o investimento contínuo em i&d por parte dos dois principais grupos aeroespaciais e de outras empresas estatais aeroespaciais produziu muitas conquistas e tecnologias avançadas, algumas das quais foram arquivadas por várias razões. ao mesmo tempo, é difícil para as empresas aeroespaciais privadas e comerciais realizar investigação e desenvolvimento tecnológico a longo prazo e com elevado investimento devido à insuficiência de fundos e equipamentos, especialmente tecnologia espacial tripulada. se for possível estabelecer um sistema de aplicação aberto para transferir estas tecnologias gratuitamente ou com compensação, este tornar-se-á um impulso muito importante para a indústria aeroespacial civil e comercial. a spacex desenvolveu a tecnologia pica-x mais econômica com base na tecnologia de placas de proteção térmica pica fornecida pela nasa, que é um caso de sucesso dessa transferência de tecnologia.

finalmente, o voo espacial humano é um campo de alto risco. se houver vítimas em veículos comerciais tripulados, será um golpe fatal para toda a indústria e as consequências serão graves. então você tem que planejar com antecedência. o recente acidente no teste de tianbing expôs as nossas lacunas regulamentares. portanto, o mais urgente neste momento é a necessidade de estabelecer sistemas e instituições de revisão regulamentar independentes, centralizados e profissionais, como a faa dos eua, para serem responsáveis ​​pela avaliação de riscos e controlo das actividades aeroespaciais. ao mesmo tempo, devem ser utilizados meios legais para definir claramente as responsabilidades de cada parte. a formulação de leis espaciais precisa de ser acelerada e uma lei espacial comercial mais direccionada pode até ser promulgada. o sistema de seguros correspondente também precisa ser sólido e perfeito. só desta forma o impacto negativo dos acidentes pode ser minimizado.

as caminhadas espaciais comerciais são coisa do passado. enquanto a influência da nasa está diminuindo lentamente, a spacex está ganhando cada vez mais voz no campo dos voos espaciais tripulados, e outras empresas aeroespaciais de "nova potência" também estão esperando que as oportunidades surjam. na corrida espacial sino-americana que já começou, somos plenamente capazes de competir com os estados unidos em áreas como estações espaciais e aterragens tripuladas na lua. mas em termos de voos espaciais tripulados comerciais, mal começámos e os camaradas ainda precisam de trabalhar arduamente.

os estados unidos consideram a china a maior ameaça e estão reprimindo e contendo desesperadamente a china. mas ainda precisamos de aprender com o seu sucesso com uma mente aberta. o mesmo vale para musk. ele não é um deus, mas também não é um grande mentiroso.

somente enfrentando-o diretamente poderemos superá-lo.