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神舟15飞船成本到底多少钱?外国航天员登上天宫:究竟要不要付钱?

2023-05-17 13:43:27 840

摘要:神舟十五号是载人航天工程的第十次任务,将于2022年11月29日于酒泉卫星发射中心发射,与天宫空间站天和核心舱前向端口对接,首次两艘神舟飞船将同时停靠天宫空间站、两批六名航天员在轨轮换的任务指令长费俊龙、航天员邓清明和张陆是此次任务的三名航...

神舟十五号是载人航天工程的第十次任务,将于2022年11月29日于酒泉卫星发射中心发射,与天宫空间站天和核心舱前向端口对接,首次两艘神舟飞船将同时停靠天宫空间站、两批六名航天员在轨轮换的任务

指令长费俊龙、航天员邓清明和张陆是此次任务的三名航天员。另据中国载人航天办公室发布的消息称,2019年确定17国9项科学实验将于2023年及以后在天宫空间站逐步展开,让大家比较意外的是,在第五项任务中,有一位外国人将登上天宫空间站,这将成为天宫空间站首位外国宇航员。

神舟15飞船成本到底多少钱?

外国人将登上中国天宫空间站是今年7月底曝出来的,但其实这个事情在2019年6月、中国载人航天工程办公室和联合国外层空间事务办公室在宣布17个国家的9个项目入选时候就已经确定了,只是一直没有被大家发现。这确实让吃瓜群众非常好奇,外国人登上天宫空间站到底要不要付钱?究竟收多少钱合适呢?

《中国日报》确认外国航天员将登上中国天宫空间站

神舟15飞船成本到底多少钱?

要回答这个问题,我们必须要了解一下神舟飞船究竟多少钱,成本折合后才能报价。本来这个价格还不太好评估,因为中国航天很少公开这方面的信息,但天宫空间站的建设给了我们一个了解神舟飞船的成本的机会,准确的说是发射一次载人火箭+飞船的成本。

2021年9月18日,《中国科学 技术科学》刊发了一篇《空间站长期运行在轨活动与运输访问一体化规划》的论文,就运输发射调度、在轨事件分配、物流规划以及运营成本等建立了一个模型,对规划对象的属性及其内部关系进行数学建模。

每个任务周期内要执行的事件列表、乘组的驻留与轮换方案、飞船的发射序列和货船的物资装载方案等,规划了空间站上进行的任务活动,包括平台维护和维修、交会对接、乘员生命保障和科学实验等一起做了个相对比较准确的评估:

评估开始时间为2023年1月1日,结束时间为2025年12月31日,根据评估,在此期间将计划执行3000项在轨事件,累计需要上行5000件物资,载人飞船的航班安排如下表所示:

基本规划和目前天宫航天员最长轮替时间基本一致,而随着载人飞船的规划,货运飞船基本和载人配套的,尽管载人飞船也能携带部分货物,但主要还是得货运飞船来承担:

在这个成本统计表中,最关键的就是飞船的成本,论文中给出了载人飞船和货运飞船的一次的发射成本,其中载人飞船为8.5亿人民币,货运飞船为3.5亿人民币:

总计7艘载人飞船、10艘货运飞船,费用合计94.5亿,按高速公路1.5亿/千米的费用,大概和63千米高速公路的费用差不多,这是3年的天宫空间站维护费用,总的来说还是可以接受的,至于个人的费用,我们以目前的神舟飞船3人制为例,每人次的费用约为2.833亿人民币,约合3942万美元/次。

外国宇航员登上中国天宫空间站:到底要不要收费?

关于这问题,早就在天宫空间站建设之前就曾有过一次“民间”大讨论,结果是一边倒的,一定要收费,原因很简单,“无偿使用”这种方式是不可持续的,而合理利润的商业运营才是长久之计,因此笔者也是绝对支持有偿使用这种模式,但问题是这个报价应该如何来界定呢?

空间站的商业化或者部分商业化运营,我们并不是摸着石头过河,国际空间站已经有过先例,而且经历丰富,从太空游客到买船票的宇航员,再到商业化航班靠泊等,几乎将我们未来可能遭遇的情况全部演示了一遍:

太空游客报价:逐年上升

第一位太空游客是美国富豪科学家丹尼斯·安东尼·蒂托Dennis Anthony Tito),他曾在NASA的喷气推进实验室工作,从事无人航天飞行器研究,2001年4月28日,蒂托登上联盟TM-32前往空间站,开启了为期7日22小时4分的“太空游”,总共绕地球128圈。

不过蒂托一直认为他不是太空游客,而是独立研究人员,因为他在国际空间站进行了大量的科学研究,蒂托表示这些实验对他的公司及事业很有帮助。蒂托为这次太空旅行支付了2000万美元,不过他的好友认为只值1200万美元,但蒂托认为这钱花得很值。

尽管蒂托否认是太空游客,但业界仍然承认他是太空旅游第一人,在蒂托之后,总共已经有10名“游客”完成了太空之旅,另有6名在维珍银河号以及8人在蓝色起源号上完成了跨越卡门线之旅(进入太空但没有入轨)。从蒂托之后,入轨(进入太空或+登上空间站)的报价基本如下趋势:

  • 2000年初,游客前往国际空间站的费用在2000-2300万美元之间
  • 2007年,国际空间站之旅价格增至3000-4000万美元
  • 2021年7月,俄罗斯航天局提供太空旅游服务,其七日游最低票价是每人五千万美元,长期停留的起步价为九千万美元;

联盟号票价:美国人支付了多少钱?

除了给国际游客报价以外,联盟号还开放给美国宇航员往来于国际空间站,原因很简单,2011年航天飞机退役后美国往来国际空间站就只能依靠俄罗斯的联盟号飞船,在此期间,联盟号飞船的船票价格真是让NASA一言难尽:

联盟号的票价(每座位)从2007年的最低2180万美元的低点上升到2018年的8110万美元,联盟号成本真上升那么快?其实不是,美国没有飞船只能乘坐联盟号才是最根本的原因,就算俄罗斯漫天要价,美国人不是还得坐?

不过在SpaceX的龙飞船出来后就有了竞争,根据美国宇航局监察长办公室 (OIG) 在2020年的一份报告,SpaceX的Crew Dragon龙飞船的每个座位价格约为5500万美元,波音的CST-100 Starliner星际航线飞船的每座位报价则要比龙飞船高出约60%,之后俄罗斯报价有所回落但仍然比较高,原因是除开俄罗斯外只有SpaceX一家(美国会不允许NASA与中国航天合作),及时性与安全性都无法兼顾。

2022年3月31日,美国宇航员马克范德黑搭乘MS-19飞船返回地球,之后美俄双方因为制裁无法支付而把“单程票价”闹得人尽皆知,原本NASA支付美元即可,但由于美国对俄罗斯制裁,为了对等报复,俄罗斯航天局要求NASA支付卢布,显然NASA也不愿意干这事,最后找了家“中间商”向俄罗斯支付了20亿卢布(约合3470万美元),当然这个价钱是从空间站到地面的单程票价。

除了票价外还有“门票”费用,因为国际空间站上的吃喝拉撒甚至是呼吸用的空气都花了大价钱打造出来的人造环境。2019年6月7日,NASA宣布宇航员搭乘SpaceX的龙飞船2号或波音星际航线进入国际空间站,每人每天费用约为3.5万美元。

SpaceX的龙飞船属于马斯克家的私营企业,进入国际空间站就是属于“外人”,因此必须要收费,不过与前面动辄千万美元的费用相比,这个进入空间站的“门票”费用简直就是九牛一毛,不过这也是实实在在的成本,可是少一分都不行。

进入天宫空间站:是否收费?

尽管这里给出的并非官方答案,但笔者仍然要建议收费,而且可以参考美俄的费用来收取,按上文SpaceX给出的5500万美元/每座单价,以及中国载人飞船的每座成本3942万美元的成本,制定一个不会比SpacX的5500万美元高的单价是非常合适的。

假如收费5200万美元,那么三人座的神舟飞船发射一趟的利润就为4000万美元左右,利润率约为30%,如果可以控制下成本,比如将燃料换成液氧煤油(CZ-2F的燃料为偏二甲肼与四氧化二氮,价格昂贵且有毒),火箭换成可回收版本,那么成本估计可以再降10~20个百分点以上,利润率还能进一步提高。

作为在2030年后可能唯一存在的空间站,天宫将是未来全球各国前往太空实验室的重要目的地,制定一个可以长期运行并可以执行的方案,这对于未来中国展开更长远的航天规划是非常有帮助的,另外也可以在航天商业化上作进一步探索。

SpaceX回收火箭成本,居然比中国火箭还高?

在上文中我们意外给出了一个答案,美国宇航局监察长办公室 (OIG) 评估的SpaceX的Crew Dragon龙飞船的每个座位约为5500万美元,而中国根据公开的神舟飞船成本价计算的每座位为3942万美元,那么问题来了,SpaceX的回收火箭成本比中国一次性火箭还高?

其实各位搞错对比的基础了,目前论文中公开的是成本价,而SpaceX给出的是“售价”,两个其实没有可比性,SpaceX的猎鹰9号火箭,9台发动机连一级火箭全部回收,这个成本下降是非常可观的,比如猎鹰9号火箭的一次性发射(全新发射、更高的载荷)报价为6200万美元,而二手报价则为5200万美元,两者相差1000万美元。

因此笔者有理由相信,可能不是SpaceX的成本控制出现了问题,而是SpaceX获得了更高的利润,不过我们也可以从另一个角度看到,如果中国的载人火箭换成液氧煤油以及可回收版,那么利润率可能要比SpaceX更好。

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