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[autor chen lan]

en los últimos días, musk y sus operaciones espaciales han vuelto a ser un tema candente.

a las 6:12 hora del este de ee. uu. del 12 de septiembre (18:12 hora de beijing), el multimillonario estadounidense isaac mann y la ingeniera de spacex sarah gillis realizaron la misión "polaris dawn" en la nave espacial spacex endurance dragon después de abandonar la cápsula durante diez minutos uno después. en otra, completaron la primera "caminata espacial civil" de la historia, haciendo historia una vez más.

transmisión en vivo de la misión "polaris dawn", momento de salida de isaacman (fuente: spacex)

polaris dawn ha establecido una serie de récords desde su lanzamiento el 10 de septiembre:

·el punto más alto alcanzado por el ser humano en la órbita terrestre (1408 kilómetros). el récord anterior fue de 1.373 kilómetros establecido por la nave espacial gemini 11 en 1966.

sara gillies y anna menon se convierten en las mujeres que han viajado más lejos desde la tierra (1.408 kilómetros)

·el primer “paseo espacial civil” de la historia

·la caminata espacial a mayor altitud en la órbita terrestre (738 km)

·se pone en funcionamiento el traje espacial extravehicular más ligero de la historia

muchos informes citaron a medios extranjeros que afirmaban que se había establecido el récord más alto desde el programa apolo. de hecho, los registros dentro de un período de tiempo específico difícilmente pueden considerarse registros, especialmente porque hay muchas personas en todo el mundo que cuestionan el alunizaje del apolo. es más riguroso utilizar "órbita terrestre".

fotografía tomada por la nave espacial dragon "polaris dawn" a una altitud de 1.400 kilómetros (fuente: spacex)

el día de esta histórica caminata espacial, la nave espacial crew dragon y los astronautas de otras tres naves establecieron juntos otro nuevo récord. dos rusos y un estadounidense a bordo de la nave espacial soyuz ms-26 lanzada temprano en la mañana, hora de beijing, tres chinos a bordo de la estación espacial china, seis estadounidenses (incluidos dos astronautas de la nave espacial boeing varados) y tres estadounidenses a bordo de la estación espacial internacional rusos, más el ¡cuatro estadounidenses en la misión polaris dawn, elevan la población espacial a 19 por primera vez en la historia!

a los humanos les tomó más de 63 años hacer crecer la población espacial de cero a 19. consulte la siguiente tabla para obtener más detalles:

si observa de cerca la tabla anterior, puede notar que los registros de población espacial se han estancado durante 26,5 años entre 1995 y 2021. fue la aparición de la estación espacial china y de la nave espacial dragon lo que supuso un gran avance en el crecimiento de la población espacial. esto también refleja que china y musk se han convertido en las principales fuerzas impulsoras del desarrollo de los vuelos espaciales tripulados en el mundo.

los vuelos espaciales tripulados de china son el resultado del continuo fortalecimiento del poder nacional en las últimas décadas, y su camino de desarrollo es bastante similar a las estrategias nacionales de estados unidos y la unión soviética. entonces, ¿cómo surgió de repente el spacex de musk?

si presta atención a la experiencia de crecimiento de spacex durante los últimos 20 años, encontrará que el factor principal de su éxito es la innovación continua guiada por el pensamiento empresarial. como resultado de la participación de spacex en los vuelos espaciales tripulados, muchas cosas tradicionales fueron rotas y reemplazadas por nuevas ideas. también podríamos hacer un balance.

nave espacial tripulada dragon (fuente: spacex)

el diseño general es la mayor innovación de la nave espacial crew dragon. es la primera nave espacial tripulada que implementa un diseño de dos cabinas reutilizables para siete asientos y un sistema de propulsión integrado de aterrizaje impulsado por escape de tipo empuje. sin embargo, los aterrizajes motorizados y los vuelos con asientos completos aún no se han realizado debido a la cautela de la nasa y la falta de demanda. de hecho, sólo el escape de empuje que puede cubrir todo el proceso de lanzamiento puede considerarse una innovación de spacex. las grandes dos cabinas y el aterrizaje motorizado son los primeros conceptos de la nave espacial "super soyuz" (también conocida como dawn). planeado por la ex unión soviética, pero tiene muchas tecnologías nuevas, la desintegración de la unión soviética y el agotamiento de los fondos, etc., terminó sin ningún problema y finalmente fue realizado por la nave espacial manned dragon casi 20 años después. .

toma real de la única ventana de observación de vidrio en forma de cúpula de la nave espacial manned dragon en el espacio (fuente: spacex)

la nave espacial tripulada dragon tiene un lanzamiento sin carenado, un compartimiento de carga no presurizado, un motor impreso con láser en 3d, un panel solar de mamparo semicerrado, una única ventana de observación de vidrio en forma de cúpula, instrumentos de pantalla táctil y paneles de operación, y varios materiales nuevos, el uso, etc., no son innovaciones disruptivas. algunos de ellos son diseños que se utilizaron en los primeros días de la era aeroespacial pero luego fueron eliminados. estas innovaciones locales o microinnovaciones se aplican adecuadamente a la nave espacial dragon, haciéndola claramente diferente de otras naves espaciales, mostrando así varios colores de ciencia ficción.

el traje espacial extravehicular utilizado en este vuelo espacial comercial también se ajusta al pensamiento empresarial consecuente de musk. en comparación con los trajes espaciales extravehiculares tradicionales, elimina el sistema de soporte vital portátil, simplifica enormemente sus funciones y utiliza una gran cantidad de nuevos materiales y tecnologías inteligentes, lo que lo convierte en el traje espacial extravehicular más ligero y moderno de la historia. para los turistas espaciales, el propósito de salir de la cabina no es trabajar sino experimentarlo. no es necesario mantenerse alejado de la puerta de la cabina, no es necesario utilizar herramientas ni pasar siete u ocho horas. un cordón umbilical con suministro de oxígeno y energía es más razonable que una "mochila salvavidas" costosa y voluminosa. en este momento, la resta también es innovadora.

figura 5 traje espacial spacex (la izquierda es el traje interior, la derecha es el traje extravehicular) (fuente: spacex)

cabe mencionar que la tripulación de polaris dawn también usó este traje espacial durante el lanzamiento, lo que significa que este traje extravehicular es lo suficientemente liviano como para usarlo como traje de interior. en el siguiente paso, spacex planea convertirlo en un traje espacial universal dentro y fuera de la cabina y utilizarlo para la tripulación de la estación espacial internacional. este es otro avance. en el futuro, tanto la nave espacial crew dragon como los trajes espaciales de spacex seguirán evolucionando. ya veremos.

la fuerza impulsora de la innovación continua en la tecnología espacial tripulada de spacex no es la innovación en sí misma, sino la lógica empresarial, que son los objetivos centrales de satisfacer la demanda, reducir costos y mejorar la experiencia del usuario. la tecnología sólo puede reflejar su valor si es aplicable. las tecnologías antiguas que han sido eliminadas también pueden convertirse en la solución óptima en nuevas condiciones, como la conexión en paralelo de motores. esta es una lógica simple, pero no fácil de hacer. necesitamos salirnos de la vieja mentalidad y ser audaces y radicales, manteniendo al mismo tiempo la racionalidad y el respeto por las leyes de la naturaleza. es por eso que spacex se destaca y sigue destacándose entre la multitud.

volvamos al tema de los vuelos espaciales tripulados. el mar de estrellas siempre ha sido el sueño supremo y romántico de la humanidad. pero en realidad, la distancia entre la gente corriente y el espacio es tan lejana como las estrellas. la industria aeroespacial comercial necesita el apoyo de un mercado lo suficientemente grande para prosperar. el dilema de los vuelos espaciales tripulados es que las aplicaciones comerciales como la investigación científica, militar, las comunicaciones y la teledetección son en realidad necesidades falsas, porque, excepto para la investigación médica que requiere participación humana, el uso de naves espaciales no tripuladas es más simple, más seguro y más seguro que los astronautas en el espacio. menor costo. la razón para transportar personas no es suficiente y la demanda falsa no puede aportar un valor comercial real.

sólo hay una aplicación espacial tripulada que no puede ser sustituida por naves espaciales no tripuladas: el turismo espacial. desde el inicio del turismo espacial en 2001, más de 20 personas han realizado vuelos orbitales y 44 personas han participado en vuelos suborbitales que atravesaron la línea de kármán (100 kilómetros). en la actualidad, este sigue siendo un nicho de mercado de alto nivel, pero la base de usuarios potenciales es enorme y la reducción del precio conducirá a una expansión exponencial del tamaño del mercado. el turismo espacial es la razón del establecimiento de vuelos espaciales tripulados comerciales y el negocio principal en el futuro.

dennis tito se convirtió en el primer turista espacial en 2001 (fuente: nasa) (fuente: nasa)

los datos muestran que entre 2000 y 2009, el precio de cada asiento de la nave espacial soyuz fue de entre 20 y 35 millones de dólares, y el número de turistas espaciales fue de ocho. de 2010 a 2019, rusia siguió subiendo los precios, hasta alcanzar los 85 millones de dólares, y el número de turistas se redujo a cero. desde 2020, debido a la incorporación de la nave espacial dragon de bajo coste, el número de turistas espaciales ha llegado a 14 en menos de cinco años, incluidos 12 en la nave espacial dragon. podemos ver el impacto del precio en el tamaño del mercado.

según la información proporcionada por varias empresas del mercado, el tamaño global del mercado del turismo espacial en 2023 será de aproximadamente 800 millones de dólares, y se prevé que crezca entre 4.000 y 12.000 millones de dólares entre 2030 y 2034 (los datos de cada empresa varían). . aunque la escala es todavía limitada, la tasa de crecimiento es muy impresionante. en el futuro, si los vehículos de transporte espacial reutilizables a nivel de nave estelar maduran y el precio de un solo asiento cae en dos órdenes de magnitud a cientos de miles de dólares, entonces el mercado marcará el comienzo de un crecimiento explosivo.

sin duda, el turismo espacial se convertirá en la próxima tendencia en el sector aeroespacial comercial. esto está determinado por la lógica empresarial subyacente.

estados unidos ha tomado la iniciativa en el desarrollo de los mercados de vuelos espaciales tripulados comerciales y de turismo espacial. muchos participantes son muy activos y han comenzado a diseñar vehículos de transporte tripulados y estaciones espaciales comerciales de nueva generación. marcado por este exitoso paseo espacial comercial, el ritmo de comercialización de los vuelos espaciales tripulados en estados unidos se ha acelerado significativamente.

además de las naves espaciales dragon y starship de spacex, así como las naves espaciales de boeing, la versión tripulada del pequeño transbordador espacial dream chaser de sierra space (anteriormente sierra nevada corporation) puede convertirse en el próximo vehículo de transporte tripulado comercial. empresas como axiom aerospace, blue origin, nanoracks (en cooperación con voyager y airbus) y vast han anunciado sus planes de estaciones espaciales comerciales.

representación del módulo de la estación espacial axiom acoplado a la estación espacial internacional (fuente: axiom)

la estación espacial axiom es la más madura tecnológicamente y la de más rápido crecimiento de todas las estaciones espaciales comerciales. este y la nasa llegaron a un acuerdo en 2020 para lanzar tres módulos y acoplarlos a la estación espacial internacional. antes de que la estación espacial internacional sea desmantelada y vuelva a entrar en la atmósfera, se separará y funcionará de forma independiente. está previsto que su primer módulo se lance en la segunda mitad de 2026.

el futuro es una era de competencia entre china y estados unidos. el sector aeroespacial comercial de china se encuentra en una etapa de rápido desarrollo y ahora está mejorando. sin embargo, china está casi en blanco en cuanto a vuelos espaciales tripulados comerciales, y la brecha entre el turismo espacial y estados unidos es aún mayor. a largo plazo, ésta es un área que no se puede ignorar. deberíamos marcar la diferencia.

de hecho, muchas empresas aeroespaciales comerciales de china no han ignorado este campo. muchas empresas han lanzado conceptos de naves espaciales tripuladas o vehículos de turismo espacial. pero el único que realmente se implementa como proyecto es la empresa mixta china aerospace.

modelo de tamaño real de la cabina turística suborbital de china aerospace (fuente: china aerospace)

la nave espacial suborbital de china aerospace planea realizar su primer vuelo en 2027, y los viajes espaciales tripulados comenzarán en 2028. se estima que una sola persona cobrará entre 2 y 3 millones de yuanes por viaje. se lanza mediante un cohete de una sola etapa. la cabina turística está equipada con 4 ventanas panorámicas y tiene capacidad para 7 pasajeros por vuelo. durante el vuelo de 10 minutos, los pasajeros cruzarán la línea karman a una altitud de 100 kilómetros y experimentarán tres minutos de ingravidez. finalmente, la cabina turística aterrizará de forma segura en paracaídas.

captura de pantalla del sitio web oficial del anuncio de solicitud del programa del sistema de carga de bajo costo de la estación espacial (fuente: cms)

la agencia espacial del gobierno chino también ha comenzado a tomar medidas en los últimos años. el 16 de mayo de 2023, la oficina nacional de ingeniería espacial tripulada emitió un anuncio en su sitio web oficial para solicitar a toda la sociedad planes generales para el sistema de transporte de carga de bajo costo de la estación espacial. nueve unidades, incluidas empresas privadas como ziwei yutong, microstar, interstellar development y oriental space, presentaron 10 planes. en septiembre, la oficina de ingeniería espacial tripulada anunció que cuatro unidades, incluido el instituto de innovación de microsatélites de la academia de ciencias de china, la quinta y octava academia de ciencia y tecnología aeroespaciales y el instituto de diseño de aeronaves avic de chengdu, recibieron apoyo de ingeniería y entraron en el diseño detallado. etapa del plan.

desafortunadamente, todas las empresas privadas fueron eliminadas. pero este es un buen comienzo y espero seguir promocionándolo después de resumir la experiencia.

como parte importante del sector aeroespacial comercial, los vuelos espaciales tripulados comerciales tienen una gran importancia estratégica. las empresas aeroespaciales comerciales de china han comenzado a tomar forma y las condiciones para ingresar al campo tripulado están maduras. en el siguiente paso, si podemos formular políticas razonables, coordinar los recursos gubernamentales y de mercado, y aprovechar al máximo las ventajas de nuestro sistema, escala de mercado y cadena de suministro, no es descabellado alcanzar o incluso superar a estados unidos.

estas son algunas de mis sugerencias para referencia de los departamentos relevantes:

en primer lugar, podemos aprender plenamente de la exitosa experiencia del proyecto de transporte comercial de la estación espacial internacional de la nasa y aumentar la apertura de la estación espacial de china. no sólo podemos solicitar propuestas de diseño de naves espaciales de bajo costo, sino también aprender de la nasa y comprarlas directamente. suministrar servicios y desarrollar vehículos comerciales de carga y lanzamiento de naves espaciales tripuladas de bajo coste. la segunda fase de la estación espacial puede reservar un espacio para el módulo de expansión de turismo espacial, que será desarrollado, lanzado y operado por empresas aeroespaciales comerciales. además, la nave espacial coorbital de la estación espacial también puede abrirse a la comercialización. en realidad, es un buen modelo de negocio para la estación espacial proporcionar suministros y mantenimiento a varias naves espaciales comerciales coorbitales. en resumen, la estación espacial es una plataforma de incubación ideal para la comercialización de vuelos espaciales tripulados. la utilización adecuada no solo puede mejorar la utilización de recursos, sino también promover eficazmente el desarrollo de la industria aeroespacial comercial.

módulo de nodo multifuncional de la fase ii de la estación espacial de china (fuente: cms)

en segundo lugar, el equipo nacional debe incrementar la transferencia de tecnología avanzada a empresas privadas. en las últimas dos o tres décadas, la economía y la acumulación de riqueza de china han crecido rápidamente, y la inversión en el sector aeroespacial también ha aumentado. la inversión continua en i+d por parte de los dos principales grupos aeroespaciales y otras empresas aeroespaciales de propiedad estatal ha producido muchos logros y tecnologías avanzadas, algunas de las cuales han sido archivadas por diversas razones. al mismo tiempo, a las empresas aeroespaciales privadas y comerciales les resulta difícil llevar a cabo investigaciones y desarrollos tecnológicos a largo plazo y con una alta inversión debido a la insuficiencia de fondos y equipos, especialmente la tecnología espacial tripulada. si se puede establecer un sistema de solicitud abierto para transferir estas tecnologías de forma gratuita o con compensación, se convertirá en un impulso muy importante para el sector aeroespacial civil y comercial. spacex desarrolló la tecnología pica-x, más rentable, basada en la tecnología de losetas de protección térmica pica proporcionada por la nasa, que es un caso exitoso de esta transferencia de tecnología.

por último, los vuelos espaciales tripulados son un campo de alto riesgo. si hay víctimas en vehículos comerciales tripulados, supondrá un golpe fatal para toda la industria y las consecuencias serán graves. entonces tienes que planificar con anticipación. el reciente accidente de prueba de tianbing ha expuesto nuestras lagunas regulatorias. por lo tanto, lo más urgente en este momento es la necesidad de establecer sistemas e instituciones de revisión regulatoria independientes, centralizados y profesionales, como la faa de ee.uu., que sean responsables de la evaluación de riesgos y el control de las actividades aeroespaciales. al mismo tiempo, se deben utilizar medios legales para definir claramente las responsabilidades de cada parte. es necesario acelerar la formulación de leyes espaciales, e incluso se puede promulgar una ley espacial comercial más específica. el sistema de seguros correspondiente también debe ser sólido y perfecto. sólo así se podrá minimizar el impacto negativo de los accidentes.

los paseos espaciales comerciales son cosa del pasado. si bien la influencia de la nasa está disminuyendo lentamente, spacex está ganando cada vez más voz en el campo de los vuelos espaciales tripulados, y otras compañías aeroespaciales de "nuevas potencias" también están esperando que surjan oportunidades. en la carrera espacial chino-estadounidense que ha comenzado, somos plenamente capaces de competir con estados unidos en áreas como las estaciones espaciales y los alunizajes tripulados. pero en términos de vuelos espaciales tripulados comerciales, apenas hemos comenzado y los camaradas todavía necesitan trabajar duro.

estados unidos considera a china como la mayor amenaza y está reprimiendo y conteniendo a china desesperadamente. pero aún necesitamos aprender de su éxito con una mente abierta. lo mismo ocurre con musk. no es un dios, pero tampoco es un gran mentiroso.

sólo enfrentándolo de frente podremos superarlo.