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想告別卻離不開?俄國無法落實的國際太空站分手宣言

2022/08/25 徐子軒

儘管俄國因為入侵烏克蘭而受到西方制裁,但在科學界有「太空歸太空」的呼聲,加上IS...
儘管俄國因為入侵烏克蘭而受到西方制裁,但在科學界有「太空歸太空」的呼聲,加上ISS因以上現實因素仍需要俄國,美國只好與俄方繼續共處。 圖/歐新社

美國已離阿波羅時代的輝煌史和1960年代的登月壯舉太過遙遠。當俄中紛紛成為太空新對手、私人企業也扮演重要玩家角色,這意味宇宙大變革時代即將來臨...」

2022年7月,甫接任俄羅斯航太公司(Roscosmos)總監的鮑里索夫(Yuri Borisov)拜會了總統普丁。會中他表示,雖然Roscosmos會履行對國際合作夥伴的所有義務,但已決定在2024年後終止美國NASA國際太空站ISS的合作,轉而開發自己的軌道服務站(ROSS)。

此消息再度引發外界關注,美國太空探索技術公司SpaceX創辦人馬斯克(Elon Musk)更是透過官方推特回應:「一路順風」。不過,數日後鮑里索夫又對外澄清,可能俄國會在2024年後「離開一陣子」,不是在完全退出ISS。他強調,不是2024年開始離開,而2024年之後的某個時間點才會付諸實行。俄國針對「2024年」措辭含糊不清,代表它正處於這樣的尷尬階段:Roscosmos想自立門戶卻力不從心,而且ROSS最快可能也要到2030年後才會完成。

▌ 前情提要:美俄SpaceX宇宙爭霸:狙擊普丁的太空戰士馬斯克?

俄國早就多次流露與ISS分道揚鑣之意。俄羅斯航太的前任總監羅戈津(Dmitry Rogozin),更曾以此威脅美國。事實上,若俄國現在退出ISS,會直接影響ISS的未來,因為太空站目前依賴俄國的模組與資源,甚至整個ISS的推進力都來自於俄國,若要打造替代模組與資源,目前仍有難度且成本將非常高。

儘管俄國因為入侵烏克蘭而受到西方制裁,但在科學界有「太空歸太空」的呼聲,加上ISS因以上現實因素仍需要俄國,美國只好與俄方繼續共處。像是最近雙方簽署了「座位交換協議」,允許俄國太空人乘坐SpaceX的龍飛船(The Dragon capsule),美國太空人也可以搭上俄羅斯的聯盟號(Soyuz),這雖然是礙於現實的妥協,卻也代表美俄太空界仍有合作的必要。

去年,拜登政府宣布將ISS的服役期限從2024年延後至2030年,這在今年的《晶片法案》(CHIPS)中也已得到確認。根據ISS本身的國際合作性質,ISS退役時間的設定主要取決於政治盤算,再來才是科學考量。拜登宣布後,合作夥伴如加拿大、歐洲和日本都表示將繼續支持及合作。雖然俄國表示不願加入,但也沒有採取正式的步驟來退出ISS。

2021年4月24日,SpaceX龍飛船與國際太空站對接成功。 圖/美聯社 
2021年4月24日,SpaceX龍飛船與國際太空站對接成功。 圖/美聯社 

國際太空站與龍飛船共同慶祝對接成功的太空人。 圖/NASA 
國際太空站與龍飛船共同慶祝對接成功的太空人。 圖/NASA 

日前傳出Roscosmos將終止與美國NASA的國際太空站ISS合作,美國太空探...
日前傳出Roscosmos將終止與美國NASA的國際太空站ISS合作,美國太空探索技術公司SpaceX創辦人馬斯克回應:「一路順風」。 圖/路透社 

▌ 俄國為什麼「要退出不退出」?

對俄國來說,在西方制裁下,威脅退出ISS有鞏固自身威望、與美國互別苗頭之意,但更加重要的,其實是財政問題。根據俄國科學家,維持ISS的營運費用極高,且俄國太空人花了太多時間在維持ISS日常運作上,減低了科學研究的效率。

此外,Roscosmos因為經營困境重新國有化後,俄國政府開始採取量入為出的策略。2022年的預算也削減了2021年的16%,並直接反映在太空計畫上,去年不少計畫也都因此暫停或取消,更不利於ROSS的完成。

對美國方來說,也有類似問題存在。《CHIPS》法案雖承諾讓ISS運作到2030年,但並未提到具體資金運用計畫,而是側重於NASA在探索太空和科學研究等問題,特別是阿提米斯計畫(Artemis)重返月球、最終登陸火星的任務,成為重中之重。這並不代表美國不重視ISS,而是必須順應新時代的變化,逐步更新未來的太空站規劃。

從技術層面觀之,ISS已經運作將近1/4個世紀,NASA和其他合作機構是會定期評估其狀況,並評估還能運作多久。雖然ISS一直面臨著太空垃圾碎片和微隕石撞擊的風險,但只要俄國不立刻脫離,NASA有信心ISS可以在2030年之前維持正常運作。

然而,即使ISS處於完好狀態,也不能無限期地留在軌道上,它需要不斷注入燃料並持續推進。一旦推進停止或出現其他問題,太空站就將崩塌。通常運載燃料與其他設備到ISS的是俄國進步號(Progress)太空船。此外,進步號還可以啟動引擎再推進,提升ISS到適當的軌道高度。

攝於哈薩克拜科努爾太空發射場,聯盟號運載新機組人員前往國際空間站國際空間站。 圖...
攝於哈薩克拜科努爾太空發射場,聯盟號運載新機組人員前往國際空間站國際空間站。 圖/美聯社 

2022年7月,Roscosmos總監鮑里索夫(Yuri Borisov)拜會總...
2022年7月,Roscosmos總監鮑里索夫(Yuri Borisov)拜會總統普丁,會中談到了即將終止與美國NASA國際太空站ISS的合作。 圖/美聯社 

歐洲太空總署(ESA)太空人於艙外活動時自拍,頭盔上也反映了國際太空站的樣貌。 ...
歐洲太空總署(ESA)太空人於艙外活動時自拍,頭盔上也反映了國際太空站的樣貌。 圖/ISS臉書

▌ 少了俄國怎麼辦?美國的警覺與盤算

為了減少對俄國的依賴,美國正在尋求私人企業協助運作ISS。比較可靠的夥伴包括諾斯羅普.格魯曼公司(簡稱諾格,NOC)的天鵝座(Cygnus)太空船。它已有數次貨運的經驗,今年6月,更成功再推進ISS。SpaceX的龍飛船雖然也多次運載物資到ISS,但由於設計考量,目前不具備再推進能力。

無論如何,ISS的退役進入倒數計時,美俄等各方都正在與時間競賽,以維持太空優勢。在俄國方面,除了設法打造ROSS,也不排除和中國合作。雙方已同意開發月球研究站的共同計畫,中國太空站(CSS)預計在2022年後完工運作,屆時俄中也應該會越走越近

在美國方面,與俄中倚靠國家力量來拓展太空事業不同,華府希望透過更多私人企業參與,降低風險並強化競爭力。像是NASA已和公理太空公司(Axiom)合作,計畫向ISS發射商業模組。預計順利的話,第一個模組將在2024年發射,再結合其他模組,最後從ISS分離,形成自己的軌道飛行設施。

此外,2021年NASA根據商業低軌道計畫(CLD),提供藍色起源(Blue Origin)、納米艙(Nanoracks)與諾格(NOC)三家團隊共4億多美元的獎勵,發展商業太空站。如藍色起源的軌道礁(Orbital Reef),在未來10年後將成為一個混合太空站,波音的Starliner、Sierra Space的Dream Chaser也會由地球往返運載乘客,提供旅遊、研究等服務。

這些團隊有著龐大資源與先進技術,更從ISS複雜的命運中吸取了教訓,他們正在努力避免ISS面臨的問題再次發生。例如,ISS的模組無法輕易移除,更換零件也是相當困難。因此未來的模組必須要具備靈活性,每個模組至少會被設計成有自己的推進器,便可自行控制與導航,甚至能自行脫離太空站、飛回地球。

國際太空站的太空人,來自美國的Andrew Morgan(右)及來自俄國的Ale...
國際太空站的太空人,來自美國的Andrew Morgan(右)及來自俄國的Alexander Skvortsov (左)。  圖/法新社

科學界有「太空歸太空」的呼聲,而在地球的戰火之上,太空人能否合作無間? 圖/ES...
科學界有「太空歸太空」的呼聲,而在地球的戰火之上,太空人能否合作無間? 圖/ESA臉書 

私人企業的參賽,代表著太空規則將慢慢面臨改變。未來當商業太空站陸續到位,NASA、歐洲太空總署(ESA)、加拿大太空總署(CSA)、日本宇宙科學研究所(JAXA)等ISS的老夥伴,以及印度、韓國等新太空國家,可能都得支付租金來使用商業設施,它們也不用再煩惱太空站的營運,轉而專注於科學研究。

不過,私人企業是否能及時補充公部門的需求,仍在未定之天。去年年底,NASA的監察小組提出報告,認為恐怕無法在2030年後完成商業太空站的建置;NASA的安全諮詢小組也在7月表示擔心,認為從ISS過渡到商業太空站有一定難度;私人企業則提出反駁,強調不能用政府工作流程來評估商業進度

說到底,美國有識之士知道,美國已離阿波羅時代的輝煌史和1960年代的登月壯舉太過遙遠,幾乎已經忘了領先的感覺。當俄中紛紛成為太空新對手、私人企業也扮演重要玩家角色,這意味宇宙大變革時代即將來臨。華府在太空梭計畫退役上犯了大錯,迄今受制於俄國,商業太空站將不能再出現任何差池,否則,將徹底輸給中國和俄國。

為了減少對俄國的依賴,美國正在尋求私人企業協助運作ISS。未來當商業太空站陸續到...
為了減少對俄國的依賴,美國正在尋求私人企業協助運作ISS。未來當商業太空站陸續到位,ISS的老夥伴及印度、韓國等新太空國家,可能都得支付租金來使用商業設施。 圖/路透社 


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