美国国家航空航天局（NASA）下属的监督委员会在2024年9月发布的国际空间站（ISS）安全报告中，除列举了50项“令人担忧的隐患”外，还特别指出一个持续存在的气体泄漏问题——该问题最初于六年前在空间站某舱段中被发现[
1]。这一泄漏问题被列为“最高安全风险”[
2]，加之空间站的使用时间已超出其原始设计寿命十年以上，NASA当前计划于2031年令其退役，并引导其坠入太平洋[
3]。然而，自2021年以来，由商业承包商主导的ISS后继平台开发工作已基本停滞[
4]，NASA可能因此面临两难抉择：要么继续延长这一老化空间站的服役期限，要么接受三十余年来在近地轨道首次失去持续载人驻留能力的局面。
“空间站的终结，将标志着NASA一个独特时代的落幕。”行星学会（Planetary Society，总部位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳）首席空间政策顾问Casey Dreier表示，“而未来近地轨道的载人空间站将完全依托那些未经严格检验、前景极不确定的商业公司，这一事实令机构内部许多人感到不安。”
ISS最初计划于1994年以约80亿美元的预算完成建造，但实际至1998年才实现首个组件的发射入轨，且总建造成本最终超过1000亿美元[
4]。该空间站（
图1）目前每年仍需约30亿美元的运营与维护费用[
4]，由NASA、俄罗斯航天国家集团公司（Roscosmos）以及一个包含欧洲、日本和加拿大航天机构的国际联盟共同管理。近年来，ISS通常每次可驻留三至四名宇航员，致力于在微重力环境下开展基础科学研究，并探索长期太空生活对人类健康的影响[
4]。
当前泄漏问题的具体原因尚未明确，但NASA监察长办公室（Office of Inspector General，OIG）在2024年9月发布的报告中指出，内部与外部焊缝可能是泄漏源头[
1]。报告中提及，ISS项目已于2024年6月将俄罗斯“星辰”（Zvezda）号服务舱中某处泄漏的风险等级提升至其“风险管理体系中的最高级别”。这一评估是基于NASA在2024年2月观测到的泄漏加剧情况所作出的——与2019年首次发现时相比，泄漏量已增加一倍[
5]。该泄漏点位于服务舱内一个名为PrK的过渡舱结构中，该结构用于隔离对接端口与过渡舱的其余部分。根据OIG的报告，截至2024年4月，泄漏速率已上升至每日近1.7 kg，创下有记录以来的最高值[
1]。不过，在2024年9月载人“龙”飞船Crew-9前往ISS前的简报会上，NASA表示近期所采取的维修措施已将泄漏速率降低了约三分之一[
6]。
南加州大学（美国加利福尼亚州洛杉矶）宇航实践兼职教授、国际空间安全基金会（International Space Safety Foundation，总部设于美国加利福尼亚州雷丁）主席Michael Kezirian说：“由循环疲劳引发的泄漏确实令人担忧。这类泄漏源于材料内部微观损伤随时间逐渐累积并最终以指数级速度扩展。微观损伤在初始阶段可能仅表现为发丝般的微裂纹，但若发展为四分之一英寸（约6.35 mm）的孔洞，应对方案将极为有限。”
为应对泄漏问题，ISS的工作人员在PrK过渡舱非使用期间保持其舱门处于关闭状态，以缓解泄漏影响。若泄漏情况进一步恶化，长期解决方案之一是永久封闭该舱段，但此举将导致空间站失去一个供“进步”（Progress）号货运飞船与“联盟”（Soyuz）号载人飞船使用的重要对接端口[
6]。2024年7月，出于对泄漏风险加剧的考量，NASA与SpaceX公司（美国得克萨斯州星际基地）签订了一份价值26.6万美元的合同，委托其制定紧急撤离方案，以便在必要时将美国宇航员从空间站安全转移[
2]。“泄漏本身或许不会立即引发灾难性后果，但它清晰地表明这已是一套老化的设备。”Dreier指出，“NASA最不愿看到的情况就是因过度延长空间站服役年限而导致宇航员在轨陷入险境。”
OIG的报告还进一步指出了维持ISS运行所面临的多重挑战。报告提到，ISS目前存在潜在的供应链问题，共有588个关键部件已超过其设计使用寿命，亟须更换。其他挑战包括：太阳能电池板随着运行年限增加而出现效率衰减；波音公司CST-100 Starliner飞船认证进程迟滞，影响了冗余载人运输能力的形成[
7]；以及微小流星体与轨道碎片撞击风险日益升高[
8]。
2024年6月，NASA与SpaceX公司签订了一份价值8.43亿美元的合同，委托其基于现有的“龙”飞船平台，研制一款专用于ISS离轨操作的飞行器[
3]。目前执行常规货运任务的“货运龙”飞船（Cargo Dragon）配备有16台Draco发动机；而该型离轨飞行器将额外搭载30台Draco发动机，并携带相当于常规任务六倍的燃料，以使无人航天器具备足够推力，从而在2031年左右将庞大的空间站引导坠入太平洋预定海域。“这架增强版‘龙’飞船将在无人状态下执行一次自杀式任务，与ISS共同坠毁。”空间领域咨询公司Astralytical（美国佛罗里达州棕榈湾）的所有者Laura Forczyk表示。
2021年，为布局ISS退役后的新发展阶段，NASA启动了名为“商业近地轨道目的地”（Commercial LEO Destination，CLD）的计划[
9]，并与三家企业——蓝色起源（Blue Origin，位于美国华盛顿州肯特）、Nanoracks公司（美国得克萨斯州休斯顿）和诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman，位于美国弗吉尼亚州杜勒斯）——签订了价值1.25亿~1.6亿美元不等的合同，资助它们开展商业空间站的初步研发工作。此外，公理太空公司（Axiom Space，位于美国得克萨斯州休斯顿）作为第四家参与企业，已于前一年获得1.4亿美元拨款，用于建造ISS上首个可居住商业舱段。该公司计划于2026年发射该舱段，并待空间站退役后将其分离，使其成为独立运行的自由飞行平台[
10]。
迄今为止，参与CLD计划的各签约公司普遍面临较多挑战，取得的实质性进展相对有限。资金紧张的公理太空公司已多次推迟其商业舱段的发射时间表[
11]。2023年10月，诺斯罗普·格鲁曼公司以商业模式尚不成熟为由，放弃了自主开发商业空间站的计划，转而加入由Voyager Space公司（美国科罗拉多州丹佛）主导的团队[
12]——该团队此前已完成对美国Nanoracks公司的收购[
4]。尽管蓝色起源公司已在部分合同节点上达到要求，特别是在生命支持系统的开发方面取得了进展[
13]，但其与塞拉太空公司（Sierra Space，位于美国科罗拉多州路易斯维尔）合作推进的“轨道礁”（Orbital Reef）CLD项目目前前景不明，可能面临终止。有迹象表明，两家公司均在重新调配资源，将重点转向其他优先项目：蓝色起源聚焦“蓝月”（Blue Moon）月球着陆器的研制，而塞拉太空则致力于其“追梦者”（Dream Chaser）号航天飞机的开发[
14]。
2025年年底，NASA计划与一家或多家私营企业签订新一批合同，以推动CLD计划的开发。目前，Vast Space公司（美国加利福尼亚州长滩）与SpaceX公司被视为该计划的主要竞争者[
4]。SpaceX公司提议将其“星舰”（Starship）航天器的某型变体改造为可居住空间站[
15]。Laura Forczyk表示：“SpaceX目前任务繁重，但这并未阻碍其提出此类构想。”
即使SpaceX公司加入竞争行列，根据OIG的判断，美国为避免其在近地轨道区域的载人活动出现断档而展开的竞赛可能已经失败。“据我们判断，即便能够在2025年实现早期设计的成熟——这本身就是一个颇具挑战性的目标，商业平台也极有可能要到2030年之后相当一段时间才能准备就绪。”OIG在2021年的报告[
16]中写道。报告进一步指出，若没有持续运行的空间站作为支撑，“尚处于起步阶段的近地轨道商业太空经济可能会崩溃，进而对商业太空运输、在轨制造及微重力研究等领域产生连锁影响”。
NASA的CLD计划并非近地轨道载人商业化的唯一路径。中国载人航天工程办公室（CMSA）正积极推动其“天宫”空间站向包括低成本商业货运系统在内的商业应用开放。该空间站自2021年建成并投入运行，目前由三个在轨可居住舱段组成[
17]。CMSA还计划将“天宫”扩展至六个舱段，其中包括一个名为“巡天”的共轨飞行空间望远镜。该望远镜具备哈勃级观测能力，并可与空间站对接进行在轨维护与升级[
18]。即便如此，扩展后的六舱段“天宫”空间站总质量仍仅为ISS（约450 t）的三分之一左右。2024年10月，CMSA公布了两款新型可重复使用无人货运飞船——“轻舟”与“昊龙”——的设计方案，旨在为“天宫”空间站提供更加灵活高效的货物运输保障[
19]。
无论当前或未来的空间站悬挂何种旗帜，业界对近地轨道太空经济的长期前景始终存有疑虑。早在2017年，一份具有影响力的行业分析报告[
20]便指出，当前缺失的关键部分在于缺乏具备足够吸引力的应用场景，以证明人类在太空中长期生活与工作的商业价值。2024年，国际空间大学[法国伊尔基希-格拉芬斯塔登（Illkirch-Graffenstaden）]研究人员发布的最新分析结果[
21]指出，多重收入来源或可为CLD计划提供可行的商业模式，潜在方向包括教育与创意产业、太空科学实验、在轨制造以及太空旅游等[
22‒
23]。此外，自动化在轨研究与制造技术的发展也可能在一定程度上降低对人类持续驻留太空的需求。例如，Varda公司（美国加利福尼亚州埃尔塞贡多）已在2024年2月完成其首次轨道任务，成功在太空中进行了八个月的低成本、自动化药物生产试验[
24]，展现了无人化在轨操作的可行性。
“在我看来，目前载人空间站尚未形成明确的商业逻辑——若存在这样的逻辑，我们早该看到其实际应用了。”Dreier指出，“当前许多商业航天活动都是基于信念的，寄希望于最终能发展出一个产业生态。正因如此，在现阶段，这些项目需要政府的大力支持才能起步。”
然而，NASA对其CLD计划的资金投入程度反映出其尚未全力以赴。开发具备运营能力的商业空间站可能需要数十亿美元规模的投资，但过去五年间NASA在此领域的实际投入仅为6.5亿美元[
4]。
“NASA对CLD计划投入有限，或许反映了其战略重心已明显转向以Artemis探月计划及后续火星任务为代表的深空探索领域。”Forczyk指出，“但无论如何，中国、印度等国对近地轨道开发的兴趣持续升温。展望未来——或许2030年之后很多年——我相信我们将见证一批专业化、细分化的商业空间站涌现，正如人类活动从地球向近地轨道及更深远的太空拓展一样。”
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