有人说,中国空间站耗资80亿美元,国际空间站却需要1000亿美元,差距这么大,其中是否有猫腻呢?

我们仔细去分析,两个空间站之间的资金差距过大,确实让人觉得有些不同寻常。中国空间站建设总成本不超过80亿美元,国际空间站组装建造费约1000亿美元,如果再把20多年的运营维护费全算上,全生命周期账单逼近1500亿美元。

这两个数字都是真实的,但放在同一张桌子上去比,就像拿一个人的首付去比另一个人30年的房贷加利息。数字当然吓人,但这样的对比有失公平。

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中国天空空间站的80亿美元,是中国载人航天工程总设计师周建平公开给出的封顶价。这笔费用是一次性的,覆盖了天和核心舱加问天、梦天两个实验舱从研发制造到发射上天的全部花销。

而国际空间站的1000亿美元,通常只算到各舱段组装完成那一刻的建造开支。它从1998年开建到现在还在天上运转,每年NASA一家的运营预算就接近30亿美元,再加上欧洲、日本、加拿大、俄罗斯还要再付上一笔费用,把持续补给、人员往返、地面运控中心几十年的电费、人力费的预算加上去,总费用大约在1500亿美元上下。

所以一个是建设完成价,一个是全生命周期价,计算的口径不同,数值当然也不同。

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除此之外,两所空间站的体重也不在一个量级。

国际空间站总重约420吨,展开后有一个美式足球场那么长,是1998年到2011年靠30多次航天任务,加数十次“质子号”、“联盟号”等发射,一块一块拼出来的。

但天宫标准构型只有68.5吨,可扩展至180吨。它的三个舱段在2021年到2022年集中发射组装完成,是2020年代的产物。按单位质量的建造成本折算,天宫大约只有国际空间站的1/4,用对方1/4的体重实现了约9成的核心科研功能。所以,天宫建设更省钱。

天宫之所以能够那么轻,靠的不是砍配置,而是吃了后来发展的技术红利。

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在生命保障上,天宫的再生式生保系统水循环利用率超过9成,氧气再生效率接近100%,航天员出汗、呼吸、排尿产生的水几乎能够完全回收。

而国际空间站早期水循环率只有7成,大量的淡水需要靠地面送上去,每多送一公斤的水,就要燃烧多几千美元的火箭燃料。

另外,在轨道维持上,天宫用的是霍尔电推进,比冲达到3000秒以上,效率是国际空间站的3倍。同样的轨道保持任务,天宫消耗的推进剂只有国际空间站的1/3,这也是实打实省出来的钱。

最后在发电上,天宫的柔性砷化镓太阳翼光电转化效率超过三成,总供电能力约100kW。国际空间站则用的是硅基太阳电池,效率约为一成半,供电能力在90kW上下,单位面积发电量翻了一倍。

这就意味着用更小的帆板就能够实现全站的用电需求,而更小的帆板,也就意味着发射时节省出的成本更多。

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总的来说,这三笔账加起来就是,天宫的运营成本只有国际空间站的1/10,所以国际空间站每年在轨道上转1年烧掉的钱,足够天宫运营近10年。

但更离谱的是,国际空间站还要额外烧多一笔钱,那就是十几个国家的行政协调人员烧的。多方公开拆解显示,全周期投入中,约一成五到两成完全消耗在多国协调的行政环节当中,折算下来,两三百亿美元没有直接用到科研或者空间站本体上。

每每当国际空间站出现故障的时候,首先大家问的不是怎么修,而是谁的责任。比如2019年发现的微量漏气没人当回事,到2020年漏气速率跳升,乘组逐个关舱门才锁定源头。可是美国和俄罗斯双方在“在哪修、怎么修”上出现了分歧,这一吵就是好几年,额外消耗了大量的人力、运力和协调成本。据统计,金额达过亿美元。

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所以天宫只有中国自主运营,从根本上杜绝了多个股东签字的行政延迟。这不是技术上的胜利,是组织效率上的碾压。

所以天宫和国际空间站之间建造运营耗费金额差距大是可以理解的。前者是冷战结束后多国拼起来的功臣丰碑,厚重昂贵,但也承载了人类最大的在轨合作样本。而另外一座是后来者用新技术攒出来的效率样本,轻巧便宜,组织简单。

我想等到2030年前后,国际空间站退役后,近地轨道还能维持大型长期载人平台的,也就只剩下中国的天宫空间站了。到那时再回看这笔账,数字不会骗人,但前提是得要把账单拉到同一口径上比较才更加清晰。