太空問答？

天舟一號(hào)是做什么的？

對(duì)于常駐人的空間站而言，一方面需要保持人員流動(dòng)、時(shí)常發(fā)射載人飛船，另一方面也需要保持運(yùn)送補(bǔ)給，同時(shí)清理垃圾。前者由神舟飛船完成，而天舟一號(hào)是純用來貨運(yùn)的飛船。這就意味著它相比客運(yùn)的神舟飛船，不必考慮復(fù)雜的生命保障系統(tǒng)、再入大氣時(shí)的保護(hù)系統(tǒng)，也不必?cái)y帶復(fù)雜的通訊設(shè)備和飛船控制系統(tǒng)，成本降低而運(yùn)輸?shù)挠行е亓看蟠筇岣摺?/p>

這就好比是中國目前鐵路發(fā)展的兩大方向，一個(gè)是昂貴但是快速的高鐵系統(tǒng)，一個(gè)是便宜但是重載的普通鐵路。最繁忙的客運(yùn)高鐵京滬線1300公里，一天客運(yùn)30萬人；而最繁忙的貨運(yùn)鐵路大秦線650公里，一天至少運(yùn)貨120萬噸！同理，貨運(yùn)飛船的重要性也不言而喻。

太空探索技術(shù)公司回收火箭為什么有時(shí)在海上駁船有時(shí)在地面上？

太空探索技術(shù)公司的獵鷹9號(hào)火箭和獵鷹重型火箭在回收過程中，返回的助推器依然需要消耗非常多的燃料用以反推、懸停和降落等，這勢(shì)必降低了火箭原本的運(yùn)送能力。而對(duì)于有些航天發(fā)射任務(wù)，例如中高軌的通信衛(wèi)星，火箭需要更長時(shí)間工作，剩余的燃料也就更少。

獵鷹火箭的發(fā)射任務(wù)都指向海洋。在這種情況下，根據(jù)任務(wù)需求和燃料使用情況，發(fā)射前就需要制定不同的回收方案，既可以選擇落在地面上也可以選擇落在海洋上的駁船。后者飛行距離稍短，對(duì)火箭剩余燃料需求更少一些，不過代價(jià)是還需要運(yùn)輸回來，更麻煩?？傊磺卸际且岳孀畲蠡癁樵瓌t。

航天飛機(jī)項(xiàng)目是在什么背景下被提出的？

阿波羅登月計(jì)劃前后，航天界發(fā)現(xiàn)單次使用土星5號(hào)這種重型火箭實(shí)在太過昂貴，它的價(jià)格高達(dá)40億美元（換算成今日的美元），且登月沒有想象中那么有價(jià)值（基本確認(rèn)那里只是極其貧瘠的一片荒漠），因此重型發(fā)射任務(wù)基本取消。而普通衛(wèi)星，造價(jià)僅在1億美元量級(jí)，用這種重型火箭毫無疑問是殺雞用牛刀。

同時(shí)，蘇美太空競(jìng)賽進(jìn)入高潮，蘇聯(lián)和美國競(jìng)相追逐近地空間的開發(fā)，即建立空間站和開發(fā)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。在這種背景下，航天飛機(jī)的理論值——可多次重復(fù)使用并最終使單次成本降到百萬美元量級(jí)的方案自然脫穎而出。美國、蘇聯(lián)、中國都做過或提出過方案，但只有美國成功了。

航天飛機(jī)為什么會(huì)這么昂貴？

航天飛機(jī)項(xiàng)目持續(xù)30年，共計(jì)135次發(fā)射任務(wù)，花費(fèi)達(dá)到2000億美元以上。這意味著單次發(fā)射任務(wù)平均價(jià)格達(dá)到15億美元，貴得讓人咂舌。

有幾個(gè)原因?qū)е滤绱税嘿F。一是修復(fù)成本太高。航天飛機(jī)每次執(zhí)行任務(wù)后需要進(jìn)行大修，但航天飛機(jī)制造的實(shí)在太過復(fù)雜，超過250萬個(gè)零件，導(dǎo)致它的修復(fù)費(fèi)用遠(yuǎn)超計(jì)劃。二是航天飛機(jī)效率并不高。航天飛機(jī)可運(yùn)送25噸以上載荷進(jìn)入近地軌道，但對(duì)于發(fā)射過程而言，它自身超過60噸的重量已成為負(fù)重。二者相加無異于又變成一枚重型火箭。這還沒完，航天飛機(jī)還需要拖著巨大的身軀返回地球。三是使用次數(shù)過低。理論上每架航天飛機(jī)可以執(zhí)行100～150次任務(wù)才會(huì)退役，但事實(shí)上5架才執(zhí)行了135次，還有兩次重大事故失去了兩架，這導(dǎo)致平均下來成本并沒有拉低。

綜上，航天飛機(jī)在使用了30年后，遺憾落幕。

太空垃圾都是怎么監(jiān)控的？

目前監(jiān)測(cè)太空垃圾最大的信息庫來自美國的洲際導(dǎo)彈防御系統(tǒng)雷達(dá)網(wǎng)，這些超大相控陣?yán)走_(dá)（動(dòng)輒像足球場(chǎng)那么大），最主要作用曾經(jīng)是為了防御來自蘇聯(lián)的彈道導(dǎo)彈。冷戰(zhàn)之后它依然在發(fā)揮作用，現(xiàn)在多了一條軍民兩用的：監(jiān)控太空中的各種垃圾碎片和衛(wèi)星，他們的信息是最權(quán)威的且都對(duì)外公開。

不過也可以想像，這個(gè)系統(tǒng)不可能公布美國的軍用通信和偵察衛(wèi)星軌道，這些信息都是絕密的，但其他國家的同類衛(wèi)星它卻會(huì)直接公布出來。

太空中的衛(wèi)星有可能碰撞么？

當(dāng)然會(huì)的，而且發(fā)生過多次。最著名的一次是2009年2月10日，美國Iridium 33和俄羅斯Cosmos 2251兩顆衛(wèi)星發(fā)生了碰撞，然后空間碎片數(shù)量就出現(xiàn)了暴增。

衛(wèi)星碰撞的后果遠(yuǎn)不止兩個(gè)衛(wèi)星報(bào)廢那么簡(jiǎn)單，它們碰撞后會(huì)產(chǎn)生海量的太空垃圾。在高速運(yùn)動(dòng)下，它們無論大小都是其他航天器的巨大威脅。與此同時(shí)，太空垃圾的產(chǎn)生速度是不可控的，一旦發(fā)生大型碎片碰撞，帶來的是指數(shù)級(jí)增長，極難消除它們的影響。

人類可能通過冬眠技術(shù)完成星際旅行嗎？

不可能。人類是一種溫血哺乳動(dòng)物，此類動(dòng)物里保持體能最厲害的是北極熊，它可以數(shù)周不進(jìn)食還能抵抗北極寒冷。懷孕的母熊也會(huì)使用冬眠方式度過寒冬，這樣節(jié)省體能的效率非常高。盡管如此，一頭母熊仍會(huì)在一個(gè)季度左右的冬眠期間損失30%左右體重。人類沒有冬眠習(xí)慣，但如果有，技術(shù)也無法解決體重丟失問題。

星際旅行是非常漫長的。假設(shè)你想通過冬眠的方式從地球完成一次太陽系內(nèi)的旅行，就以冥王星為目標(biāo)，目前最快的飛行紀(jì)錄是新視野號(hào)的10年時(shí)間。如果你想擁有抵達(dá)時(shí)的60千克體重，以每年20%冬眠體重丟失為例，在起飛前你需要吃到至少559千克才行，這……恭喜你已經(jīng)破了最重人類的世界紀(jì)錄！也就是說正常人類會(huì)很快進(jìn)入器官臟器衰竭狀態(tài)，無法維生。

（本欄目由太空精釀供稿）