SpaceX可重複火箭大獲成功，對手紛紛效仿

10月28日消息，最近的星艦飛行測試表明，SpaceX公司持續專注於開發可重複使用的火箭系統。這項技術被普遍認爲有助於降低成本並增加發射頻率，許多競爭對手也在跟進。

SpaceX公司在星艦發射升空後不久就捕獲了巨大的超級重型助推器，這是一項重大成就，也是對競爭對手的警告。

爲獵鷹系列火箭開發可重複使用的助推器是SpaceX公司降低太空飛行成本的重要舉措。利用體積更大推力更強的“星艦”火箭進一步推進可重複使用火箭的技術，埃隆·馬斯克（Elon Musk）領導的SpaceX公司可以在成本優勢方面進一步超越競爭對手，尤其是在SpaceX和其他公司運營衛星的近地軌道發射領域。

在SpaceX的推動下，存在競爭關係的火箭發射公司都在努力開發可重複使用的助推器，力圖在飛行後回收火箭發動機二次利用，或者開發其他能執行多次任務的火箭硬件。然而，競爭對手在提升這些系統性能、試圖在可重用性方面趕上SpaceX的領先地位時面臨着重重障礙。

“我們需要可重複使用的火箭，就像我們需要可重複使用的汽車、飛機、自行車和馬的一樣，”馬斯克在SpaceX公司今年早些時候發佈在網上的一段視頻中說。

幾十年來，幾乎所有火箭都依賴於一次性助推器，這種被廣泛驗證的傳統技術已經支撐了成千上萬次發射。使用一次性助推器的火箭高管表示，一次性助推器將航天器送入軌道後被丟棄，這在需要更多動力和燃料的深空探索任務中仍然至關重要；可重複使用的助推器也存在固有問題，比如着陸後爲其他任務翻新助推器所需的時間和資源等。

在SpaceX的實踐中，可重複使用的獵鷹火箭助推器確實能讓太空飛行更頻繁，對公司的衛星網絡“星鏈”而言更是如此。使用同一枚助推器執行更多飛行任務，能使公司分攤飛行成本，從而提高利潤率。今年8月份，SpaceX公司發射的一枚獵鷹9號助推器順利完成了第23次飛行任務。密切跟蹤太空活動的天體物理學家喬納森·麥克道爾（Jonathan McDowell）統計數據顯示，截至上週四，今年SpaceX公司已經執行了100次獵鷹9號火箭發射任務。

SpaceX在其官網上表示，專用獵鷹9號發射的標價約爲7000萬美元。航天行業高管表示，聯合發射聯盟（ULA）的新型火神半人馬座運載火箭（Vulcan Centaur）單次發射任務預計將耗資約9700萬美元。一些發射公司正在研製單次發射成本約爲5000萬美元的運載火箭。

政府機構的發射價格通常更高，因爲它們的任務往往比商業客戶更具挑戰性，而且要爲確保安全送達貨物支付更多費用。

ULA發言人拒絕就定價置評，SpaceX公司也沒有迴應置評請求。

Orbital ATK前首席執行官戴維·湯普森（David Thompson）說，“獵鷹系列火箭徹底改變了航天發射的經濟學模式，並給業內其他公司帶來了巨大壓力。”

星艦的重複使用

今年10月中旬，在星艦發射升空大約七分鐘後，SpaceX公司成功引導232英尺（約70米）高的超級重型助推器安全返回位於得克薩斯州的發射塔，被兩個機械臂穩穩抓住。

SpaceX公司關於星艦的長期飛行計劃猶如科幻小說。超級重型助推器被捕獲後，公司將加註燃料，堆疊另一艘飛船，並迅速將整合後的航天器再次發射到近地軌道。SpaceX設想通過這種方法將大量貨物、衛星或人員送入太空。對於更遠的深空探索任務，航天器將在軌道上加註燃料。

最近的一次發射讓我們得以一瞥這一計劃，但克服技術挑戰和增加飛行次數可能還需要數年時間。除了讓星艦飛船安全着陸以及確保飛船和助推器可以快速重複使用等難題外，SpaceX公司從位於得克薩斯州的星艦基地和佛羅里達州的太空海岸開展飛行任務時還存在監管方面的限制。

航天業高管表示，完全可快速重複使用的星艦將減少製造新硬件的需求，並縮短飛行之間的停機時間，從而顯著降低SpaceX的成本。市場諮詢公司貝恩（Bain）估計，星艦將把每公斤貨物送入近地軌道的成本降低50到80倍。

“他們會準備好的。它會成功的。我們必須重視這一點，”法國火箭公司阿麗亞娜太空（Arianespace）公司首席商務官史蒂文·羅格斯（Steven Rutgers）在今年6月份的一次行業活動中談到星艦時說。“我們需要不斷提高自己。”

開發星艦的成本並不低，這給SpaceX公司帶來了不少壓力，迫使公司加速推進星艦的運營飛行。儘管SpaceX公司從NASA獲得了一項與探月任務相關的星艦合同，但公司在最近的一份法庭文件中表示，星艦項目和星艦基地每年的開支約爲15億美元。

SpaceX公司高管表示，星艦的首次任務最早可能於明年執行，重點是發射公司自己的星鏈互聯網衛星。這項業務正逐步成爲SpaceX收入的重要來源。

推動行業發展

SpaceX公司的同行們都在朝着可重複使用的方向努力，但他們的進展比馬斯克的公司要慢。

傑夫·貝索斯（Jeff Bezos）投資的藍色起源公司正在開發的“新格倫”號（New Glenn）軌道火箭將採用可重複使用的大型助推器。這枚火箭計劃於下月首次發射升空。

波音公司和洛克希德·馬丁公司合資成立的火箭運營商ULA計劃回收爲新型火神半人馬座運載火箭第一階段主發動機的兩臺發動機。阿麗亞娜太空公司的新型火箭雖然仍用了一次性助推器，但母公司也投資了一家開發可重複使用助推器的初創公司。

去年，美國公司火箭實驗室（Rocket Lab）在其“電子號”火箭（Electron Rocket）的一次飛行中用了二手火箭發動機，目前公司正在研製一種名爲“中子號”（Neutron）的新型火箭，配備了一枚可以重複使用的助推器。

螢火蟲航天（Firefly Aerospace）首席執行官傑森·金（Jason Kim）表示，公司正在與諾斯羅普·格魯曼公司合作開發可重複使用的飛行器，將爲發射客戶提供更多靈活性和更優惠的價格。

“這真的取決於承受能力和日程安排，”金在最近的一次採訪中說。

目前，可重複使用的助推器並不適用於所有任務。SpaceX公司也執行過使用一次性助推器的任務，比如今年10月14日SpaceX公司發射了一艘NASA航天器去研究木星衛星。

據SpaceX公司官網稱，星艦也將有一次性版本。（辰辰）