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海上火箭发射时代来临
太空发射需求井喷，陆地发射场不堪重负。海上发射以其独特的优势，正吸引着越来越多的关注。这不仅能缓解拥堵，降低成本，甚至可能开启全球“火箭旅行”的新时代。
想把东西送上太空？得排队！地球之外的“航班”需求正呈井喷式增长，即便是像佛罗里达州的肯尼迪航天中心这样最繁忙的发射场，也已接近其运营极限。全球轨道发射数量在过去四年中增加了一倍以上，从每年约100次增加到250次。在商业航天领域蓬勃发展的推动下，预计到本十年，这一数字还将继续飙升。
为了缓解拥堵，一些任务规划人员正将目光投向海洋，将其视为下一个通往太空的重要门户。自2019年以来，中国已从海上平台发射了十几项太空任务，最近一次是在2025年1月。意大利的太空计划宣布，将重新开放其在肯尼亚海岸附近的海洋发射场，而德国的太空业内人士则设想在北海建立一个海上航天港。在美国，海上发射的想法引起了像 SpaceX 这样的重量级企业的关注，并催生了一家名为 Spaceport Company 的新创企业。
从驳船或石油钻井平台等海上平台发射火箭有很多优势。首先，它极大地扩展了潜在的发射地点，尤其是在赤道附近(由于几何原因，赤道比两极移动得更快，这为火箭提供了天然的速度提升)。与此同时，它可能更安全、更环保，将发射地点置于远离人口中心和脆弱的生态系统的地方。
海上发射已经断断续续地进行了几十年。但是，人们对海上航天港重新燃起兴趣，引发了一系列关于海上发射独特的监管、地缘政治和环境利弊权衡的问题。它也让我们得以一窥由潜在无限的发射能力所支持的新技术和产业，这些技术和产业可能会深刻地重塑我们的生活。
“建立一个拥有数十个、数百个甚至数千个航天港的未来的最佳方式是在海上建造它们，”Spaceport Company 的首席执行官兼创始人 Tom Marotta 说，该公司致力于建立海上发射中心。“一次又一次地在海岸线上找到一千英亩的土地来建造航天港是非常困难的。一遍又一遍地建造同样的船只却非常容易。”
海上发射的传奇故事
海上航天港的愿景几乎与火箭技术本身一样古老。第一枚从海上发射的大型火箭是 V2，这是二战期间由德国开发的臭名昭著的导弹，后来被美国采用，美国海军于1947年9月6日从百慕大以南的航空母舰 USS Midway 上发射了该导弹。
事实证明，首次飞行有点喜忧参半。驻扎在 Midway 上的18岁技术员 Neal Casey 后来回忆说，导弹危险地向右倾斜，并朝着该舰的指挥中心(即岛屿)驶去。
“我跟踪火箭没有问题，”据 USS Midway 博物馆透露，Casey 说。“它差点撞到岛屿。”
尽管与灾难擦肩而过，但这次测试被认为是成功的，因为它证明了从海上平台发射火箭在技术上是可行的。这一发现促使装有导弹的舰艇(如军舰或潜艇)大量涌现，这些舰艇从此一直在海上巡游。
当然，导弹的设计目的是击中地球上的目标，而不是进入太空。但在20世纪60年代初，美国火箭工程师 Robert Truax 开始追求一个壮观的愿景：海龙。
它的高度接近500英尺，将是迄今为止历史上最大的火箭，比阿波罗计划的土星五号或 SpaceX 的星舰还要高。陆地上没有任何发射台能够承受其发射的力量。这种巨大的火箭只能从水下发射，像一头跃出水面的鲸鱼一样从水中升起，并在其身后留下漩涡。
Truax 在1963年提出这个令人难以置信的想法时，他正在火箭和导弹制造商 Aerojet General 工作。他甚至能够测试一些小型原型，包括从旧金山湾水下发射的海蜂。虽然海龙从未成为现实，但这个概念在几十年里吸引了太空梦想家的想象力；最近，它出现在 Apple+ 剧集《为了全人类》中，从海洋中喷涌而出。
Truax 对太空飞行的许多未来趋势的预测都惊人地准确，的确，各国政府和私营实体已经开发出海上发射平台，以利用海洋提供的灵活性。
“最受欢迎的发射地点靠近赤道，”阿联酋美国大学国际法和安全助理教授 Gerasimos Rodotheatos 说，他研究过海上发射。“那里的许多国家由于政治不稳定或缺乏基础设施而难以打交道。但是，如果你使用的是平台或船只，则更容易选择你的位置。”
另一个主要优势是安全性。“你远离城市，”Rodotheatos 补充道。“你远离陆地。你可以最大限度地减少任何事故或任何失败的风险。”
由于这些原因，火箭在近60年的时间里断断续续地从海上发射，最早是意大利的 Luigi Broglio Malindi 太空中心，这是一个改造后的肯尼亚海岸附近的石油钻井平台，从20世纪60年代到80年代发射了轨道任务，在中断近40年后可能很快重新开放。
Sea Launch 是一家成立于1995年的跨国公司，从 LP Odyssey(另一个改造后的钻井平台)向轨道发射了数十次任务。如果俄罗斯没有在2014年吞并克里米亚，该公司可能仍然在运营。此举促使这家由俄罗斯、乌克兰、美国和挪威合资的企业在同年晚些时候关闭。
Sea Launch 的传奇故事证明，海上发射在商业上是有利可图的，但也暴露了国际海洋法和空间法中的灰色地带。例如，虽然 Sea Launch 是四个航天国家的合资企业，但它将其钻井平台和船只注册在利比里亚，这被解释为方便旗。这种策略可能会让公司或其他实体有机会逃避某些劳动法、税收义务和环境法规。
“一些国家对所有权的国籍和透明度非常严格，而另一些国家则不那么严格，”奥斯陆大学斯堪的纳维亚海事法研究所的法学教授 Alla Pozdnakova 说，他研究过海上发射。“就目前而言，似乎还没有那么大的问题，因为例如，美国会要求，如果你是美国公民或美国公司，那么无论你想在哪里发射，你都必须申请美国太空当局的许可证。”
但是，如果美国对发射施加严格的监督，其他国家可能会对与发射提供商的许可协议采用不同的标准。“我可以想象，一些未经授权的项目可能会成为可能，仅仅因为它们在海上，并且与陆基太空发射相比，没有真正的权威机构来监督此类发射，”Pozdnakova 说。
Sea Launch 的管理者波音公司于1998年被美国国务院处以1000万美元的罚款，原因是据称其违反了《武器出口管制法》，与其外国合作伙伴分享了有关美国国防技术的信息。除了 Sea Launch 带来的法律和国家安全风险外，太平洋岛国在1999年向联合国提出了担忧，即该公司的海上火箭可能会破坏环境，例如，从废弃助推器中未使用的燃料中产生浮油。
海上航天港对国际法、环境保护和发射准入提出的复杂问题从未像现在这样重要。SpaceX 以开创性的海上火箭着陆而闻名，也曾涉足海上发射。该公司甚至在2020年以每个350万美元的价格购买了两个石油钻井平台。它们以火星的两颗卫星 Deimos 和 Phobos 重新命名。
“SpaceX 正在为火星、月球和地球周围的超音速旅行建造漂浮的、超重型航天港，”SpaceX 首席执行官 Elon Musk 在2020年在 Twitter 上发布。
SpaceX 最终放弃了这个项目并出售了钻井平台，但其总裁兼首席运营官 Gwynne Shotwell 在2023年表示，海上发射很可能成为该公司未来的一部分。SpaceX 没有回应置评请求。
如果 SpaceX 想实现其星舰的愿望，它可能需要将发射业务转移到海上。星舰是迄今为止开发的最强大的火箭，也是 SpaceX 未来将人类送上月球和火星的计划的基石。“我们设计的星舰尽可能地像飞机运营，”她尽可能地靠近飞机操作，”她在2023年的一次会议上说，据 SpaceNews 报道。“我们想谈论每天数十次发射，如果不是数百次的话。”
无论是从海上还是陆地发射，每天发射数百枚火箭对环境的影响尚不清楚。虽然海上发射对当地环境造成的直接风险低于陆地发射，但人们对火箭排放和化学污染在目前水平(更不用说呈指数级增长的水平)对气候和人类健康造成的风险知之甚少。
“很难否认，发射或排放任何远离人群的东西通常会更好，”伦敦帝国理工学院可持续航空高级讲师 Sebastian Eastham 说，他研究航空航天排放及其环境影响。“但当我们说我们担心排放时，不完全是说我们不在靠近人群的地方发射，所以人群不会受到影响。”
“我真的希望我们发现影响很小，”他继续说道。“但是因为你的发射排放量增长非常迅速，你现在取样并说这是代表五年后的情况是不完整的。我们远未达到稳定状态。”
换句话说，火箭发射作为温室气体排放和空气污染源在很大程度上被忽视了，仅仅因为它们太少，不足以被认为是主要贡献者。随着世界各地太空任务的增加，专家们必须努力限制其对气候变化、臭氧层和大气中燃烧的废弃部件造成的污染的影响。
航天港的麦当劳
在中国，海上发射几乎是司空见惯的，像 Galactic Energy、Orienspace 和中国航天科技集团等公司已经扩大了从驳船进行的轨道发射。
但目前，海上发射仅限于小型火箭，可以将几千磅的有效载荷部署到轨道。目前没有一个海上航天港有能力处理世界上最强大的火箭，比如 SpaceX 的 Falcon Heavy，它可以将超过14万磅的有效载荷送入轨道。目前也没有公开计划投资于重型火箭的海上基础设施，但如果较小的海上航天港被证明是可靠且负担得起的选择，这种情况可能会改变。
“现在所有的活动都基于现成的技术，”Rodotheatos 说，指的是像石油钻井平台或驳船这样的设施。“如果一家公司投资从零开始设计和实施一个专门为此目的而设计的浮动平台，我预计会看到巨大的变化。”
Tom Marotta 在2022年创立了 Spaceport Company，他的脑海中也有着类似的长期愿景。在太空公司 Astra 工作过，并在联邦航空管理局商业空间运输办公室的监管部门工作过之后，Marotta 观察到他所说的“航天港瓶颈”，必须解决这个问题才能跟上商业航天领域的需求。
为此，Spaceport Company 获得了一艘前美国海军训练舰，根据 Talking Heads 的歌曲将其命名为 Once in a Lifetime，作为其第一个发射台。该公司目前为亚轨道太空任务和导弹测试提供客户服务，但其更广泛的愿景是建立一个跨越海洋的可扩展轨道航天港网络。
“我们想成为航天港的麦当劳，并建立一个可以重复、复制和粘贴到世界各地的模型，”Marotta 说。
Marotta 认为这样的网络有无限的应用前景。它可以扩大发射能力，而不会威胁沿海生态系统或引起当地社区的反对。它可以作为陆地上繁忙航天港的可靠备选方案。它可以为通常无法进入太空飞行的国家提供一个负担得起的选择，用于他们自己的发射服务。
“许多国家都想要自己的主权轨道发射能力，但他们不想花费10亿美元来建造一个可能只使用一两次的发射台，”Marotta 说。“我们看到了一个机会，可以基本上按需为他们提供一个发射台。”
Marotta 还有另一个梦想：海洋平台可能有助于实现点对点火箭旅行，能够在90分钟内将货物和乘客运送到地球上的任何地方。
“你需要专门和独家使用沿主要城市海岸的火箭，才能实现点对点火箭旅行的概念，”Marotta 说。“这目前是科幻小说，但如果我们在未来五年内看到[组织]，特别是军方，尝试点对点火箭货物运输，我不会感到惊讶。”
海上发射目前在全球太空拼图中只占一小块，但它们可能会在未来几十年里极大地改变我们的生活。未来会是什么样子，以及它所有的风险和收益，取决于公司、政府和公众现在做出的选择。
本文译自 MIT Technology Review，由 BALI 编辑发布。
