SpaceX 引領新一輪太空競賽,火箭發射越來越便宜 據彭博社報導,50多年來,人類一直透過發射將科學設備、衛星甚至生物(包括太空人)送入軌道,目的通常是為了獲得只有政府才能負擔得起的大筆金錢。但與前期美國太空總署(NASA)取得卓越成就的時代不同,過去幾年,火箭發射產業已經發展成為一個成熟的產業,全球有數十傢私營公司在競相以更低的成本將物資送入太空。

SpaceX 引領新一輪太空競賽,火箭發射越來越便宜

對於一些機構來說,這意味著研發一種小型火箭,這種火箭的設計只能攜帶幾百公斤的負荷進入近地軌道(LEO)——一般高度為2400公里(約合1491英里),或者更低——服務費用只需25萬美元。如果你是一個微衛星運營商,不想要等到大型運載火箭賣完所有載荷槽後,還有空位才能搭便車上去的人,這種小型火箭會有很大的幫助。

在該產業的有效載荷範疇的另一端,各家公司正致力於透過更加重型的火箭實現規模經濟。美國聯邦航空總署(FAA)最近發佈的一份報告顯示,在發射次數最多的10枚火箭中,以每公斤為單位計算,客戶最負擔得起的是SpaceX的「獵鷹9號」(Falcon 9)和俄羅斯航太的質子M。二者都能承擔2萬公斤的有效載荷。總體來看,最具成本效益的是重63.8噸的重型獵鷹,該火箭今年早些時候成功地完成了試發射。(這些成本估算沒有涵蓋其他幾枚正在研製的巨型火箭,如NASA的太空發射系統。)

這些圍繞非常小型和非常大型的有效載荷飛行器的創新,促使整個發射行業的成本出現下降。布萊斯太空與技術公司的創始人兼首席執行長卡里薩‧克里斯騰森(Carissa Christensen)說,自2010年以來,發射成本在設計上下降了10%到15%,這某種程度上是SpaceX的驅動所致。該公司是上述的FAA報告的編撰者。

克里斯騰森指出,SpaceX「已經將發射價格降低了大約25%」,為客戶節省了1000萬至2000萬美元,並給競爭對手帶來了不小的壓力。此後,克里斯騰森發現歐洲的Arianespace公司和聯合發射聯盟(ULA) 的Atlas V項目的價格也出現下降。ULA是洛克希德馬丁公司(Lockheed Martin)和波音公司(Boeing)的合資企業,一直都是美國政府的發射服務供應商。

據太空諮詢公司Northern Sky Research高級分析師卡洛琳‧貝莉(Carolyn Belle)稱,在地球同步轉移軌道(GTO)任務中,平均發射成本較五年前下降了約20%。這種任務需要到達距離地面大約3.6萬公里的特定軌道,因此更適合進行直接對比。在這一領域,獵鷹9號再次處於領先。

儘管ULA的Delta IV和Atlas V每公斤有效載荷的發射成本較高,但這兩枚火箭一直是美國政府主要的發射服務提供者。ULA在美國軍事太空發射上擁有過十多年的壟斷地位——直到2016年,SpaceX贏得了美國空軍的一份合同。

就在去年,Atlas V還被用於為國際太空站提供補給,但產業競爭的加劇也促使NASA使用了來自Orbital ATK公司的Antares火箭、SpaceX的獵鷹9號以及俄羅斯製造的「聯盟號」(Soyuz)火箭。

然而,這並不意味著該機構能像商業客戶那樣節省成本。根據Northern Sky Research的數據,通常來說,美國政府為地球同步轉移軌道發射支付的價格平均達到商業客戶的兩倍左右,原因是它所發射的東西更加敏感,需要額外的規格和成本。有時候政府甚至要支付更高的價格。

不管是美國的GPS公司僱用SpaceX發射衛星,還是歐洲科學家利用Arianespace火箭展開科學實驗,真實成本最終都是取決於有效載荷、發射地點(靠近赤道更好)、發射角度和其他的因素。儘管如此,這些重大的技術性問題正日益受到經濟成本的變化以及正在迅速改變發射行業的新一代商業太空巨頭的影響。

資料來源:The New Rockets Racing to Make Space Affordable

本文授權轉載自網易科技

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