NASA将与SpaceX合作开发在轨加油技术

周二下午，美国宇航局宣布与10家美国公司建立19个新的合作伙伴关系，以帮助使更多的尖端技术在航天领域落地。其中有很多有用的工程学构想，比如精确着陆系统和机器人植物农场，但也许最有趣的一个是 NASA 的格伦研究中心、马歇尔太空飞行中心和SpaceX合作的开发的在轨加油技术。

“SpaceX 公司将与两个中心合作，发展在轨燃料补给所需的技术，这是该公司Starship发展的重要一步，”美国宇航局表示。

而对 SpaceX 来说，它对这个合作也表示欢迎，“我们相信 SpaceX 公司的先进火箭和航天器是加速美国宇航局的月球和火星计划不可或缺的组成部分，”公司发言人说。

根据新的《太空法案协议》，NASA 的空间技术项目将资助该机构的工作人员，并允诺使用的任何机构测试设施。

Starship项目的主要工程师Paul Wooster表示，在轨燃料补给是公司为了实现其火星计划必须克服的最困难的技术挑战。

因为在SpaceX的火星载人计划中，需要先把一艘Starship发射到近地轨道，之后需要再为该飞船加5次油才能直奔火星，这其中将涉及数百吨甲烷和液氧的在轨加注。

这种燃料补给技术对于除美国宇航局以外的其他机构也是有用的。前美国宇航局首席技术专家、现任科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院院长的 Bobby Braun 说：“我有一大堆的研究，在人类成为长期深空探索者所需的关键技术中，空间加油总是榜上有名。这是实现宇航事业可持续发展的关键。”

Braun说，虽然 SpaceX 的低成本火箭和马歇尔中心领导的 NASA 太空发射系统火箭之间同时存在着激烈的竞争，但NASA与SpaceX达成新的合作伙伴关系也是对其领先航天公司认可。

美国宇航局此前在太空中对液氧、液氢和甲烷等火箭燃料的处理、转移和储存方面做了大量工作。当然，这些燃料很难处理，而且在太空环境中易于挥发，氢原子甚至可以直接通过金属燃料箱泄漏。

Braun说：“马歇尔中心和格伦中心的工作者在这方面非常有才华。而SpaceX公司的员工清楚地知道他们的系统，知道Starship架构的能力和需求。他们聚集在同一屋檐下，研究同一个问题将会一拍即合。”

2010年，Braun担任NASA首席技术专家，当时奥巴马政府创建了 NASA 的空间技术项目，以促进美国私人太空工业的创新。当时的太空政策充满争议，因为白宫正在推动为新的太空公司和在轨燃料储箱等新的太空构想提供更多资金，而国会则希望让美国宇航局继续从事火箭制造业务。

最终，国会占了上风，使NASA步入正轨，以每年超过20亿美元的开发成本建造大型 SLS 火箭。火箭计划主要受益于阿拉巴马州的马歇尔中心，并得到了阿拉巴马州参议员Richard Shelby的支持。这一切也都不难理解，毕竟SLS这个上百亿的美元的项目将为阿拉巴马州带来大量的工作岗位和税收。

但显然在轨储存和转移燃料技术的潜力正在威胁 SLS 火箭项目，因为它将允许 NASA 用更小更便宜的火箭执行一些探索任务。正如当时一位消息人士解释的那样，“Shelby参议员给美国国家航空航天局打电话说，如果他再听到有关在轨燃料储箱的任何消息，他将取消空间技术项目。”

其他 NASA 官员的说法是，作为一项技术，在轨燃料储箱还没有来到发展的黄金时期。2011年，NASA前局长Mike Griffin和美国国家空间委员会(National Space Council)现任执行秘书Scott pace都对该技术进行了批评——他们是 SLS 项目的拥趸。

Griffin和pace写道：“在轨燃料储箱作为近期深空工程的一个组成部分，充其量是一个发散式思考的例子。这种分散注意力的浪费，得到了一些未经审核的假设的支持，这些假设可能会让一个概念看上去具有迷惑性的吸引力。”

然而具有讽刺意味的是，他们所谓的“深空项目”中的主角SLS重型运载火箭却仍然严重落后于计划和超出预算。该火箭不太可能在三到四年内执行有意义的探索任务，并且阻碍了特朗普政府的Artemis计划。

当时，美国宇航局的一些工程师仍然希望在2011年解决燃料储存和转移的问题，并提出了一个4亿美元的储箱发展计划。他们认为，在轨加油和大型火箭对于可持续的探索计划都至关重要。然而，国会从来没有为这项努力提供足够的资金，最终只促成了一系列较小规模的地面试验。

当时美国宇航局的一名顾问、现任 UbiquitiLink 首席执行官的Charles Miller表明，使用在轨燃料储箱可以显著降低美国宇航局的探索成本。他还在本周二赞扬了特朗普政府和NASA局长 Jim Bridenstine 对空间技术项目的良好利用，“很明显，Bridenstine正在执行特朗普总统的指示，增加 NASA 的商业公私合作伙伴关系。这个项目证明了美国宇航局的领导层已经认识到未来的航天必将是可重用使用与公私合作相结合。”