2.錢能省多少?——“回收火箭第一級最高省8成資金”
在回收火箭前,人類早就造出過可反復(fù)使用的航天運(yùn)載工具——航天飛機(jī)。
“美國研制航天飛機(jī)的目的之一就是為了降低宇航活動的成本。而航天飛機(jī)返回后維修量太大,導(dǎo)致成本大大提高,原本估計(jì)每次飛行成本約3000萬美元,實(shí)際成本卻大大超出!庇袑<彝嘎,由于系統(tǒng)過于復(fù)雜、再利用成本極其高昂,航天飛機(jī)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是一個失敗的科研項(xiàng)目,其發(fā)射費(fèi)用達(dá)到令人瞠目結(jié)舌的15億美元。
“可回收火箭的成本價(jià)格比航天飛機(jī)便宜很多。這不僅體現(xiàn)在發(fā)射層面,整個綜合運(yùn)行和使用成本都不在一個數(shù)量級上!苯?jié)M囤介紹,“無論執(zhí)行什么任務(wù),航天飛機(jī)必須有成員,可回收火箭則可執(zhí)行無人發(fā)射任務(wù)。此外,可回收火箭可靈活地根據(jù)發(fā)射載荷進(jìn)行調(diào)整和改裝,而航天飛機(jī)則不同,無論你是把一個衛(wèi)星帶上去,還是把一個空間站零件帶上去,你花的錢基本是一樣多的。不僅如此,可回收式火箭還可以執(zhí)行密集頻次的發(fā)射,航天飛機(jī)的準(zhǔn)備和檢查工作則要比火箭繁瑣得多,造成發(fā)射周期過長。”
理論而言,火箭的發(fā)射成本里面,燃料的費(fèi)用非常低。以獵鷹9號為例,單次發(fā)射費(fèi)用為5400萬美元,但燃料費(fèi)用只有20萬美元!昂教彀l(fā)射成本一直居高不下,送1公斤物質(zhì)上天的成本在1萬至2萬美元,重要原因就是發(fā)射航天器的運(yùn)載火箭是一次性使用的!苯?jié)M囤介紹,“如果能回收并重復(fù)使用第一級,可節(jié)省資金80%。如果第二級也能回收并重復(fù)使用,發(fā)射成本將降至目前的1%!
但要在未來的實(shí)踐中大幅降低成本并非這么簡單!盎厥栈鸺椭貜(fù)使用火箭仍有一段路要走!睂<冶硎荆仨氀兄瞥鲱愃破胀w機(jī)發(fā)動機(jī)那樣可往返天地、重復(fù)使用的火箭發(fā)動機(jī),降低回收后的維修成本和時(shí)間。
“拔下火箭上那些電線束,你會發(fā)現(xiàn)它們依然是最初的樣子,金屬仍然有光澤。脫去發(fā)動機(jī)附近的熱防護(hù)系統(tǒng),我們發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)動機(jī)干凈得沒有一點(diǎn)瑕疵,非常漂亮!泵绹仗剿骷夹g(shù)公司總裁肖特維爾在獵鷹9號成功回收后,對火箭主要部件的可重復(fù)使用性充滿信心。“它(火箭發(fā)動機(jī))看起來非常了不起。事實(shí)上我們甚至沒有把它重新整修一遍,在檢查完三天后,我們將它重新放在測試臺上點(diǎn)火。我們的目標(biāo)不是設(shè)計(jì)一枚需要經(jīng)常整修的火箭,而是希望它在發(fā)射后實(shí)現(xiàn)軟著陸,隨后搬回到發(fā)射臺上進(jìn)行再發(fā)射。我們期望復(fù)用的火箭可以使用三到四次!
3.影響有多深?——“人類太空探索步伐或?qū)⒋蟠蠹涌臁?/strong>
“人們不去不是不想去(太空),而是認(rèn)為去不了,不會成功,不得不放棄,所以我創(chuàng)辦了這家公司——SpaceX,讓人們認(rèn)識到,這件事是可以做到的!币淮蝸碇袊葜v時(shí),美國太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克道出自己的理想和決心。
普通人去太空是可以做到的;鸺厥占夹g(shù)的快速發(fā)展,將讓這一理想落地的步伐大大加快。
“重復(fù)使用將是未來運(yùn)載火箭發(fā)展的必然趨勢,無論在商業(yè)上還是在軍事上都有巨大價(jià)值。但單純就火箭回收技術(shù)而言,毫無疑問在民用航天領(lǐng)域更有用武之地!苯?jié)M囤認(rèn)為,這一技術(shù)的成熟和普及將改寫現(xiàn)有的全球航天市場!氨热,發(fā)射費(fèi)用降低意味著可以設(shè)計(jì)比現(xiàn)在便宜得多的衛(wèi)星,而不必再花費(fèi)大量資金來確保其擁有很長的壽命,因?yàn)榘l(fā)射費(fèi)用很便宜,如果衛(wèi)星壞了,再發(fā)射一顆填補(bǔ)空缺便是。”
美國太空探索公司表示,該公司今年一共有18次發(fā)射,其中11月將首次發(fā)射重型獵鷹運(yùn)載火箭,這一火箭可將53噸重的載荷送往低地球軌道。一旦發(fā)射成功,它將成為全世界在役的運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。而利用今年成功回收的一級火箭,該公司還將在年內(nèi)進(jìn)行首次回收火箭的再發(fā)射。
“航天器材‘定制’的運(yùn)作模式也在這一輪輪降低成本的實(shí)驗(yàn)中改寫。”焦?jié)M囤介紹,傳統(tǒng)航天業(yè)往往采用研發(fā)模式,每一枚火箭都需要設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測試,環(huán)節(jié)復(fù)雜,成本高昂。SpaceX則開啟了流水線化的生產(chǎn)模式,只要一次成功,便可次次成功。通過類似電視、洗衣機(jī)一樣的規(guī)模生產(chǎn),大幅度降低成本。
低成本和大運(yùn)力,將成為決勝未來火箭發(fā)射市場的關(guān)鍵因素。美國航天基金會2015年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在2010年至2014年間,全球航天業(yè)保持每年6%到7%的穩(wěn)定增長,其經(jīng)濟(jì)總量達(dá)到3300億美元,其中約76%來自商業(yè)航天領(lǐng)域。商業(yè)航天正成為帶動全球航天經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎。
“在看到火箭回收技術(shù)商業(yè)價(jià)值的同時(shí),更應(yīng)看到其可能對人類和太空關(guān)系帶來的深刻變革!庇袑<冶硎,航海時(shí)代剛剛啟幕時(shí),遠(yuǎn)征探險(xiǎn)都是舉全國之力,但隨著造船和航海技術(shù)的突破,突然間,人類發(fā)現(xiàn)航海不再遙不可及,一張并不昂貴的船票,就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)征的夢想。如同航海一樣,航天時(shí)代也即將邁入新的時(shí)代,航天正從國之重器、國之大業(yè),慢慢走向商業(yè)化和大眾化。航海普及耗時(shí)幾百年,但從目前趨勢看來,航天普及要走的路,將短得多。
“從長遠(yuǎn)看,可重復(fù)使用的火箭能夠降低相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)入空間的門檻,還能使人類探訪甚至移居其他星球的夢想成真,大大加速人類進(jìn)入太空的步伐!苯?jié)M囤認(rèn)為,對于中國航天技術(shù)研究而言,也應(yīng)從中獲得啟發(fā),積極引入市場力量,發(fā)揮眾創(chuàng)活力,書寫屬于自己的航天新紀(jì)元。
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