[No.L001]
據(jù)國外媒體報道稱,人類在過去五十年來一直通過火箭發(fā)射諸如科研設備、衛(wèi)星、甚至生物(比如宇航員)送入太空軌道,但這些發(fā)射任務所耗費的巨額成本通常也只有政府才能負擔得起。
但過去幾年的火箭發(fā)射業(yè)與此前美國宇航局(NASA)取得卓越成就的時代不同,如今的火箭發(fā)射業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個成熟的產(chǎn)業(yè),全球有數(shù)十家私營企業(yè)都在展開“以更低成本將物資送入太空”的新型太空競賽。
對于一些機構(gòu)來說,這樣形式的太空競賽意味著需要研發(fā)一種只能攜帶幾百公斤載荷進入近地軌道的小型火箭。這些火箭的通常發(fā)射高度要達到2400公里,甚至更低,發(fā)射成本則低至25萬美元。如果你是一個微衛(wèi)星運營商,不愿坐排隊等待火箭發(fā)射企業(yè)發(fā)射完其他客戶的所有載荷后才發(fā)射自己的設備,那么這種小型火箭運營商會是你理想的合作對象。
與此同時,各家私營火箭公司都致力于通過開發(fā)出重型火箭來實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。根據(jù)“美國聯(lián)邦航空管理局”(FAA)最近發(fā)布的一份報告顯示,在發(fā)射次數(shù)最多的10枚火箭中,以每公斤為單位計算最具經(jīng)濟效應的火箭是SpaceX的“獵鷹9號”(Falcon9)和俄羅斯聯(lián)邦航天局的“質(zhì)子M”(Proton M),二者都能搭載2萬公斤的有效載荷。
截至目前,全球最具成本效益的火箭是近地軌道有效載荷63.8噸、最大起飛重量達到1428噸的“重型獵鷹”(Falcon Heavy),該火箭今年早些時候成功地完成了試射。今年6月,SpaceX贏得了美國國防部一單價值1.3億美元的合同,今后會負責將美國空軍太空司令部的衛(wèi)星發(fā)射到軌道上。
發(fā)射成本成關鍵性指標
得益于SpaceX帶來的激烈價格競爭以及對傳統(tǒng)火箭發(fā)射產(chǎn)業(yè)的顛覆性影響,如今的新一代小型火箭發(fā)射成本只有7位數(shù),甚至更低。
位于華盛頓的咨詢公司“布萊斯太空與技術公司”(Bryce Space and Technology)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官卡里薩-克里斯滕森(Carissa Christensen)表示:“自2010年以來,火箭發(fā)射成本已經(jīng)下降了10-15%,這在一定程度上是得益于SpaceX所帶來的影響。”
克里斯滕森還指出,SpaceX已經(jīng)將自己的火箭發(fā)射價格降低了約25%,為客戶節(jié)省了1000-2000萬美元,并給競爭對手帶來巨大壓力。在SpaceX降低了自己的“火箭服務費用”,克里斯滕森發(fā)現(xiàn)歐洲Arianespace公司和“聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟”(ULA)的AtlasV項目服務價格也出現(xiàn)了下降。ULA是美國政府軍火生產(chǎn)商洛克希德馬丁公司(Lockheed Martin)和波音公司(Boeing)組建的合資企業(yè),一直以來都是美國政府的發(fā)射服務供應商。
太空咨詢公司Northern Sky Research高級分析師卡洛琳-貝莉(Carolyn Belle)稱,如今“地球同步轉(zhuǎn)移軌道”的火箭平均發(fā)射成本已經(jīng)較五年前下降了約20%,獵鷹9號依舊處于領先地位。所謂的“地球同步轉(zhuǎn)移軌道”發(fā)射任務需要火箭發(fā)射至距離地面大約3.6萬公里的特定軌道,因此更適合進行直接數(shù)據(jù)對比。
看SpaceX如何顛覆發(fā)射產(chǎn)業(yè)
盡管ULA的Delta IV和Atlas V每公斤有效載荷的發(fā)射成本較高,但這兩枚火箭一直是美國政府最主要的發(fā)射服務提供器。
需要指出的是,ULA在美國軍事太空發(fā)射領域擁有超過十年的壟斷地位。這一壟斷地位直到2016年才有所動搖,因為SpaceX在那年贏得了來自美國空軍的一份發(fā)射任務合同。
去年,Atlas V被用于為國際空間站提供補給,但行業(yè)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號以及俄羅斯制造的“聯(lián)盟號”(Soyuz)火箭來執(zhí)行類似補給任務。
當然,這并不意味著NASA能像商業(yè)客戶一樣享受到新型火箭所帶來的成本節(jié)省效益。根據(jù)調(diào)查機構(gòu)Northern Sky Research的數(shù)據(jù)顯示,通常美國政府為地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射任務支付的價格會達到普通商業(yè)客戶的兩倍左右,這主要是因為它所發(fā)射的東西更為敏感,需要額外的火箭定制規(guī)格和成本所致。
有時,政府甚至還需要支付更高的發(fā)射價格。
但無論是美國的GPS公司雇用SpaceX發(fā)射衛(wèi)星,還是歐洲科學家利用Arianespace火箭展開科學實驗,這些發(fā)射任務的真實成本最終都取決于有效載荷、發(fā)射地點(靠近赤道更好)、發(fā)射角度和其他一些因素。
但可以肯定的是,這些重大技術性問題正日益受到經(jīng)濟環(huán)境變化,以及正在迅速改變發(fā)射行業(yè)的新一代商業(yè)航天巨頭的影響。
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