2023年5月10日，美國初創公司——“浩瀚”（Vast Space）向媒體宣布，該公司已經與太空探索技術公司簽訂合同，計劃使用獵鷹9火箭將公司制造的港灣-1空間站(Haven-1)送入軌道，發射時間不早于2025年8月，并稱該空間站將成為世界上第一個商業空間站。

港灣-1空間站渲染圖

隨著國際空間站的日漸老化和國際局勢的變化，后國際空間站時代到來，美國面臨該如何繼續在近地軌道維持存在的問題。2021年12月末，美國政府宣布將會延長國際空間站的運營直至2030年，在延長這一迄今為止世界上最大空間站的運營同時，美國政府也在積極尋覓著來自民間企業的空間站服務，希望在未來，美國將能夠以購買服務的方式來維持近地軌道業務的開展。

近些年來，公理航天公司、藍色起源公司和山脈空間公司等商業航天公司陸續提出自己的商業空間站計劃，希望能夠獲得來自美國宇航局和世界上對商業航天感興趣的個人、機構乃至國家的垂青。而在最近，浩瀚公司也加入這一行列。

半路出家的創始人

2021年才成立的浩瀚公司是一家非常年輕的公司，其總部最初設置于加州埃爾塞貢多市，2023年1月遷到加州長灘市。長灘市以其航天企業密集而聞名，被稱為“太空長灘”。浩瀚公司在此處的總部包含兩棟樓，總面積超過1萬平方米，雖然該公司目前員工數量不過120人左右，但計劃在2027年時增加到700人。2023年2月份，浩瀚公司收購了另一家總部同在加州的航天公司——發射器公司。這家公司曾經專注于增材制造，使用3D打印技術來制造發動機。其創始人和原CEO麥克斯·霍特也進入了浩瀚公司并成為公司總裁。麥克斯·霍特從出身來講并不是一個火箭科學家，但是巧的是，浩瀚公司也是一家不走尋常路的企業。

浩瀚公司的創始人兼CEO杰德·麥卡勒布，前半生幾乎與航天沒有任何關系。他以軟件工程師的身份起步，于2000年開了一家軟件公司并靠販賣一種點對點傳送文件的軟件來盈利，但是這個軟件公司在2005年被美國唱片業協會起訴，于是軟件停止運營。2010年之后，杰德逐漸開始從事虛擬貨幣業務，并靠此類業務生活了10年多，甚至在2018年，杰德還被《紐約時報》評為2018年引領區塊鏈革命的十大人物之一，之后他于2021年成立了浩瀚公司。在他創業開始23年之后，才算踏足了航天事業。有趣的是，杰德做軟件和搞金融的這種經歷和埃隆·馬斯克的早期經歷倒是有幾分相像。

雖然這位創始人從履歷上來看可以算是一個門外漢，但是該公司的另外兩位領導和該公司的一些顧問都可以算得上是已經在行業里已經磨煉了很久的人才。除了麥克斯·霍特外，浩瀚公司的首席法務官克里斯托·卡波尼奧在2011年就加入了太空探索技術公司，并在之后10年中，長期為其他航天企業提供法律咨詢服務，有著非常豐富的為航天公司提供法務服務的經驗。而其在官網上公布的4位顧問中，有3位都有在太空探索技術公司內任職的經歷。

該公司的資金來源由杰德·麥卡勒布一人全額資助，據《福布斯》雜志報道，截止至2023年5月16日，杰德·麥卡勒布的身價高達24億美元，他將給公司注資3億美元，用這筆資金來推進公司目前規劃的兩項任務，即港灣-1空間站和與之配套的第一次載人任務——“浩瀚-1”，這次任務將把4名航天員送進港灣-1空間站執行30天的在軌任務。

為“獵鷹9”而生的尺寸

由于目前浩瀚公司只放出其在近幾年的任務規劃，空間站的實際建造不可能很快開始，而浩瀚公司在其官網上也表示，在2023年到2025年的主要任務是通過與太空探索技術公司的共同任務，在軌道上放出多個軌道器，來增強其團隊的生產運營能力，為港灣-1空間站的各項子系統進行在軌測試，包括生命支持系統、航空電子設備、空間站軟硬件的測試等等。雖然我們沒有實際的圖片可供參考，但我們也可以通過浩瀚公司目前已經放出了的圖片和視頻來進行分析。

港灣-1空間站目前放出的具體參數如下：長10.1米，寬3.8米，重14噸，內部加壓容積為70立方米，兩側太陽電池帆板的發電功率能達到15千瓦，運行的軌道為500千米圓軌道，沒有說明具體傾角。從這些已知的參數中我們可以知道，港灣-1空間站幾乎完全是為了用獵鷹9火箭發射而設計的。

港灣-1空間站在“獵鷹9號”整流罩內狀態渲染圖

我們目前已知，獵鷹9火箭所使用的13米整流罩內部寬度為4.6米，能容納最長11.4米的載荷。從參數上看，浩瀚公司給出的這個寬度并不含太陽能電池帆板和未來可能加在空間站外殼上的天線等等，只是外殼本身的直徑，所以港灣-1空間站的這個體積幾乎能完整地利用“獵鷹9”13米整流罩的內部空間。而要使用“獵鷹9”來將港灣-1空間站送入500千米軌道，根據“獵鷹9”的注入能力表，如果該500千米軌道的傾角為28.5度，那么“獵鷹9”就需要使用海上著陸模式（ASDS模式）來發射，即一級不返回陸地著陸場而是著陸在漂浮在海上的一級回收船。使用ASDS模式的獵鷹9火箭的500千米軌道運力約為16噸左右，肯定可以滿足“港灣-1”的發射需求。如果要問為何使用獵鷹9火箭發射，那么就先問問目前世界上哪個火箭安全性高、發射價格便宜、運力還強大，自然非獵鷹9火箭莫屬。

現代的“復古”設計

我們再來看看外型設計。相比于浩瀚公司和太空探索技術公司給外界的前衛印象，“港灣-1”的設計卻是頗為“復古”的，居然只有一個接口！

港灣-1空間站對接口渲染圖

講到空間站的發展歷史，那我們就不得不談論世界上第一個空間站——禮炮1號。禮炮1號于1971年4月19日發射升空，這型空間站就只有一個軸向接口，發展到后來的禮炮6號和7號，都有了兩個軸向接口。而美國的第一個空間站，1973年5月14日發射的天空實驗室雖然自始至終都只用了一個軸向接口，但其實第二個徑向接口也是可以對接飛船的。如今，國際空間站已經擁有7個對接接口，中國空間站擁有3個。對于空間站來說，接口數越多往往意味著能同時對接的航天器或模塊越多，對空間站的發展和運營也更為有利。哪怕我們將眼光放到目前已經公布計劃的商業空間站上，也會發現“港灣-1”是唯一只有一個接口的空間站。那么，為什么要這樣設計呢？

從畫面中，其實我們不難看出，空間站是完全可以做出第二個對接接口的，但是浩瀚公司將軸向接口的對面一側設計成了一個圓殼狀的窗戶，這個設計與2021年9月16日發射的、用來執行“鼓舞四人組”任務的特制版龍2飛船上的圓殼狀窗戶十分相像。這代表這個空間站將主要作為太空游客的目的地，能讓登上空間站的乘客們享受到寬廣的太空景色。其新聞稿中也提到，在軌駐留的4人乘員組在空間站逗留的時間將只有30天。這個時間并不算長，考慮到龍2飛船的運載能力，在攜帶4個人的同時再攜帶能維持4人在空間站生活30天的生活物資的問題也并不大，并且港灣-1空間站也并不打算保持長期有人在軌駐留，所以只擁有一個接口似乎也不是什么大問題。不過，要是遇到比如飛船在軌損壞這樣發生概率很低，但是一旦發生就會危及到乘員組在軌生命安全的情況，單接口的設計可能就會帶來麻煩。

港灣 -1 空間站即將與龍 2 飛船對接渲染圖

港灣-1空間站與龍2載人飛船在軌對接渲染圖

世界上第一個**“人造重力”空間站？**

目前，浩瀚公司并沒有放出關于港灣-1空間站內部設計的渲染圖，我們無從得知其具體設計，不過也可以從新聞稿中窺得一二。在新聞稿中，浩瀚公司表示，他們將利用港灣-1空間站來進行人工重力實驗。在浩瀚公司的官網中，我們可以看出浩瀚公司的長期目標：在本世紀30年代，建立數個100米長的可自轉產生人造重力的棒狀空間站，可駐扎40人；到本世紀40年代，在太陽系的各處建立數個直徑未知的圓盤狀空間站，這些概念圖看起來與《2001太空漫游》《星際穿越》中的空間站有幾分相似。

2001 太空奧德賽空間站渲染圖

關于為何要建造人造重力空間站，公司表示，“人體長時間在太空環境中時會面臨例如肌肉萎縮、骨質流失，甚至腦損傷等問題，因此必須限制航天員在太空中駐留的時間以減少對其身體的傷害。而通過建造人造重力空間站，可以為長期停留在太空創造一個更適合人體的環境。”如果空間站要產生人造重力，那其中應該會有給乘客體驗人造重力的設施，比如《2001太空漫游》中出現的環形走廊，空間站中臥室的床位應該也是靠在空間站的內壁一側的，這樣在啟動人造重力時，乘員組能體驗到“睡在床上”的奇妙感受。

既然談到人工重力了，我們不妨再來進一步計算一下，如果這個空間站要產生等同于地球的重力加速度，即約9.8米/秒2，那么空間站的轉速要達到什么水平。

不考慮內部墻壁厚度等因素，在此取半徑為1.9米，π值取3.14，經過計算我們會發現，空間站的轉速必須要達到約2.77秒一轉才能產生9.8米/秒2的重力加速度。這個轉速對于空間站來說實在是太快了，對于空間站內的人來說也是不可能忍受的，因此若要使用港灣-1空間站來產生人造重力，它所產生的重力加速度必然要遠遠小于9.8米/秒2；若只產生月球的重力加速度，約為1.63米/秒2，那么轉速就可以下降到約6.78秒一轉，相比2.77秒一轉要慢了很多，但是對于乘員們來說也絕對說不上舒適，甚至可以說是某種折磨。因為如果乘員想要站立在這樣的空間站內部，那么他腳部所受的重力會遠大于頭部所受的重力，人會有一種體內血液往下半身涌，身體有一種想要貼在墻壁上的感覺，而頭與腳之間所受重力的不同還會導致人維持平衡的前庭系統紊亂，使人感到天旋地轉。筆者認為，如果要在港灣-1空間站中產生不會讓人不適的重力加速度，根據計算，那么其重力加速度值應該不大于0.5米/秒2。

可能會有人會問，假如想在空間站上體驗到和地球上同樣的重力，并且不會感到任何不適，那么這個環形空間站該有多大呢？數學給了我們答案，設我們要達到的重力加速度為9.8米/秒2，而空間站的轉速可以放慢至約每分鐘一轉，那么環形空間站的半徑就要接近1000米，直徑將會接近2000米！而國際空間站的桁架長度，也就只有94米而已。

先邁出第一步

目前就放出消息，港灣-1空間站有著很濃的“搶第一”的味道?？偛没籼卦诮邮懿稍L時表示，這個空間站設計的首要目標是快速開發，空間站本身的設計并不復雜，所以空間站的制造時間也不會很長，因此其可以快速制造并在較短的時間內發射升空。

該空間站在發射時會攜帶人員在軌需要的各類物資，雖然目前只與太空探索技術公司簽訂了一次發射合同，即浩瀚-1任務，但是在未來還可以繼續簽訂更多發射任務，港灣-1空間站可以最多接待4次任務，一次任務持續30天?；籼乇硎?，美國宇航局是他們認為的最大潛在客戶，雖然2021年美國宇航局主持商業近地軌道空間站資助評比時，浩瀚公司還沒有成立，但是通過快速發射浩瀚-1空間站，讓它成為世界上第一個商業空間站，浩瀚公司仍有機會得到美國宇航局的青睞。而在談到未來的空間站項目時，CEO杰德表示，目前浩瀚公司在密切關注太空探索技術公司星艦的進展，畢竟浩瀚公司未來的空間站需要星艦這樣的重型火箭支持才能成真，而未來空間站的建造時間表也會根據星艦的時間表制定。

浩瀚公司的創始人兼 CEO 杰德·麥卡勒布

我們可以看出，浩瀚公司的戰略是，通過快速建造快速發射，以首先邁出第一步的方式來爭取最大金主美國宇航局的支持，然后再通過美國宇航局的支持和與太空探索技術公司的良好關系來支撐其未來的業務發展，然后一步一步實現其未來在太陽系中建造各種大型人工重力空間站的目標。當然，一個公司的發展不可能是完全按照公司掌舵人的方向走的，尤其是像浩瀚公司這種體量較小的公司，一個不小心可能就會和很多初創火箭公司一樣，還沒激起多少波瀾就消失了。浩瀚公司能否按照其意愿發展，就讓我們一起來見證。

來源: 中國宇航學會