小国家，大足迹

以色列：小国大梦

“小国大梦”，这是以色列首个月球探测器“创世纪号”的一块小金板上所刻的一句话。这个探测器是创业公司竞赛的产物，随后逐渐点燃了整个国家的航天希望。

通过与科学技术部的合作，以色列的太空计划于1980年启动。但在此之前，第二次世界大战后以色列成为大屠杀幸存者的流亡目的地，当地希伯来语和意第绪语报刊上曾发表了许多关于太空探索的文章。1948年，在独立战争最白热化的时期，以色列武装部队杂志的创刊号上还发表了合众国际社一篇题为《飞向火星，你有何看法？》的文章。有关太空探索的话题不断出现在儿童读物和军事杂志中。1957年，苏联发射了“斯普特尼克号”（或“史普尼克”）人造卫星，以色列议会开始讨论苏联控制太空的潜力，并且关注着埃及为军备计划招募德国航天科学家的举动。当时以色列刚建国不久，还在同邻国交战。20世纪60年代的潜在威胁促使以色列开始开展太空研究活动。于是，以色列在1961年加入了火箭制造与发射的竞赛，从地中海沿岸中心的帕勒马希姆空军基地发射了第一枚导弹“沙维特2号”。这是一颗用于气象研究的两级导弹。1965年，特拉维夫大学启动了一项由核科学家尤瓦勒·内埃曼（Yuval Ne'eman）领导的太空研究项目。内埃曼还创立了特拉维夫大学的物理学和天文学系，并和以色列国家空间研究委员会创始人、被誉为“以色列核研究之父”的恩斯特·大卫·伯格曼教授（Ernst David Bergmann）开展了合作。内埃曼是《粒子猎人》（西语译本1988年在巴塞罗那出版，英语原著出版于1986年）的合著者之一，该书被《泰晤士报文学副刊》评为“最佳已出版量子物理学指南”。他还在1983年建立了以色列航天局（SALAH），而且直到2006年去世前还在指导工作。

以色列通过武装部队发展的弹道导弹技术极大促进了其航天技术的飞跃，并在20世纪90年代移动通信行业出现后跟上了移动通信和电信技术发展的脚步。

这个小国登月任务的启动是与其创业活动直接相关的。三个以色列工程师创立的非营利机构以色列太空登陆组织参加了“谷歌月球X大奖赛”，谷歌承诺给胜出者提供3000万美元的奖金及谷歌地球卫星网络的支持。设计与建造全世界第一个由私营部门资助的月球探测器，这一目标激励了以色列大力发展理工科并在全国掀起“阿波罗热潮”[41]。2014年，以色列太空登陆组织获得了以色列航天局和亿万富翁谢尔登·阿德尔森（Sheldon Adelson）[42]的资助，以期在2017年12月的最后期限之前顺利让登月舱发射着陆、在月球表面行进500米，并传回高分辨率的图像与视频。谷歌在2018年年初宣布放弃为竞赛提供资金，并质疑参赛的创业公司是否能在2018年3月新的截止日期前完成比赛。但以色列太空登陆组织没有停下脚步，它借助肯尼亚中心发射的猎鹰9号Block 5型火箭，将其探测器同印尼通信卫星及美国空军的空军研究实验室S5号卫星一起发射升空。

以色列太空登陆组织没有选择从本国领土进行发射，从根本上说是出于对经济条件和任务进程的考虑。以色列在发射火箭时面临着特殊的政治问题：为了避免经过邻国阿拉伯的领空，以色列的火箭发射方位角[43]只能朝向西边。这无疑非常不利。一般而言，火箭向东发射，卫星的旋转与地球自转的方向一致，即为“顺行”。向东发射的好处在于，地球自转可以为火箭发射提供额外的速度。但以色列很不幸地只能向西发射，这就意味着需要更大、造价更高的火箭才能在逆行轨道上从地中海上升空。因此，选择借助猎鹰9号火箭，不仅能将任务成本降低至1亿美元，还能让“创世纪号”在绕地球飞行的初始轨道上获得3.6万千米/小时的速度。

虽然“创世纪号”在着陆时坠毁，但它成功实现了飞往月球的几个关键环节，因此在太空工业中仍然可以算得上一项卓越的成就。太空飞行并不像飞机拖尾那样是一条线性轨迹。任何物体要冲出地球大气层，都需要像吊在绳上的石头一样被抛出去，以便在旋转时获得更高的速度，直到抵达椭圆轨道，远离地面和地球引力。受到地球引力的影响，当高度超过6万千米时，速度会开始下降。当到达轨道的最顶端时，航天器的高度开始下降，同时速度会再次上升以确保它能在轨道上继续飞行而不会坠向地球。一旦在最靠近地球的位置上再次达到3.6万千米/小时的速度，航天器就能绕地球多运行几个周期。“创世纪号”每次完整旋转一周大约需要19个小时，这是特拉维夫和卡纳维拉尔角的控制中心所面临的第一个关键操作。在“创世纪号”到达它的最低点和最快的速度之前，它启动火箭发动机以获得进一步的速度增量，爬升至14万千米的高度。第二次操作是在它到达27万千米的最高点时。月球每27天绕地球轨道旋转一周，为了接入月球轨道并完成同步旋转，“创世纪号”必须升到40万千米的轨道高度上，这是第三次关键操作。“创世纪号”在靠近月球时受到的月球引力逐渐增强，此时，为了避免飞离月球，它要放慢速度，完成一系列月球捕获操作，这是最为关键的时刻。完成这项操作后，“创世纪号”将进入月球轨道，轨道最高点为1万千米，最低点为290千米。随后，它会旋转几周，每旋转一周都相应地降低高度，完成第二次嵌入月球轨道的操作，在250千米高度上绕月球做圆周运动。这时候，任务控制中心发出指令，开启着陆过程。着陆目标是不超过30平方千米的区域。从理论上说，“创世纪号”的发动机应该在距离月球最近的位置启动，将6000千米/小时的速度降至零，在离月球表面5米处关闭发动机，而后自由落体降落在月球表面。

不幸的是，在距离月球表面不到15千米时，控制中心输入了一条手动指令，试图解决惯性测量单元—用于提供速度矢量和加速度数据—的问题。但是，这条指令引发的连锁反应使发动机关闭。尽管控制中心试图重启系统来重新发动引擎，但航天器在距离月球492米处与控制中心失去联系，随后以500千米/小时的速度撞向月球表面。这或许不是私营企业完成的第一个登月项目，但它毫无疑问地展示了：凭借微薄的预算也几乎能取得许多政府的航天任务所追求的伟大成就。数百万太空爱好者和近90%的以色列人都关注了“创世纪号”执行任务的在线直播。许多爱好者在社交媒体上发布了疑似坠毁地点的图片，美国宇航局的月球勘测轨道飞行器在寻找着陆器残骸时找到了其坠落地点。

以色列太空登陆组织宣布，“创世纪2号”的工作和投资已经启动，他们点燃了新的热情，并从上次飞行中吸取了经验、教训。“以色列飞往月球”[44]之梦仍在继续。

苏格兰：北部的希望

以造船业闻名的格拉斯哥是除美国外，世界上制造纳米卫星最多的城市。英国太空工业五分之一的岗位都在苏格兰，那里大约有130家航天公司，2018年创造了1.4亿英镑的总收入。英国太空产业的增长速度为每年3.3%，而2018年苏格兰地区该产业的增长率则达到了27%。苏格兰有540万人口，经济发展以重工业和北海石油开采等传统产业为基础。苏格兰为了成为太空经济市场的领导者已经持续努力了20多年。对苏格兰来说，这一新兴产业的发展转变了其以船舶制造、石油工业为基础的产业结构和就业模式，为这个欧洲北部国家带来了商机。

苏格兰的大学发挥了关键作用，尤其是爱丁堡大学的贝叶斯中心通过多年的研究和与太空行业及相关私营企业的密切联系，培养了数据科学方面的人才。太空中大部分的卫星都是观测卫星，发送回来的非结构化数据需要进一步的分析。因此，当地公司开始制造卫星，收集科学家认为相关性最高的数据来进行情报整理和分析预测。大数据是21世纪的“石油”，它已经使爱丁堡成为一个数据中心，将原始数据转化为以数据主导的产品和服务。

此外，地方政府还为太空项目提供资金支持，鼓励形成能够带动其他领域—如航天发射—发展的太空生态系统。政府已经拨款3150万英镑，用于在苏格兰高地偏远地区海拔最高处之一的萨瑟兰设计、建造、运营一个垂直航天发射场。这将是欧洲第一个垂直发射场。一旦它开始运营，近地轨道上小型观测卫星的端到端服务就能极大地改变苏格兰的太空事业，使其到2030年可创造40亿英镑的潜在价值。

卢森堡：欧洲的太空核心

卢森堡在2005年成为欧空局成员，不过一直到2018年才在其中发挥出独特的作用：不是开展太空任务，而是直接向航天企业投资。卢森堡航天基金计划筹集1亿欧元，资助太空领域的新创业者并确保其公司总部落地卢森堡。那里现在已经聚集了约30家知名太空企业，并通过太空活动创造了超过20亿欧元的经济价值。相关的市场领域主要分为三个方面：太空—卫星设备制造、微卫星集成系统和卫星电力推进；地面—地面站开发、地面机电支持设备和通信网络；服务—电信服务、卫星宽带服务、风险管理服务和航空信息服务。2018年，机械臂和小行星探测车研发领域的三家美国新兴的公司也落地卢森堡，它们分别是立方漫游者、水基和太空制造。

使这个国家在太空工业中脱颖而出的是它在太空产业法律框架和商业贸易方面的远见卓识。卢森堡大公国是一个人口仅有50万的小国，人均国内生产总值居世界第二位。这个国家不大，但政治、经济局势稳定，经济增长动力持续强劲，并且通货膨胀率和失业率都较低。这个处在法国、比利时和德国包围中的小国能稳固自己的世界排名，靠的是他们稳定、长期且有远见的规划。早在21世纪初，卢森堡政府就积极通过政策和项目来推动经济多样化发展。一直以来，卢森堡都是一个避税天堂，但经济合作与发展组织和欧盟的压力使他们不得不限制本国的银行业务。因此，卢森堡开始鼓励外资投入新兴产业，以便在新技术经济的框架内促进未来的经济增长。这些新兴产业包括信息和通信、卫生、生物技术和生物医学、清洁能源，以及不可或缺的航天工业。