可重复使用的运载火箭「对手纷纷效仿，SpaceX可重复火箭大获成功」

10月28日消息，最近的星舰飞行测试表明，SpaceX公司持续专注于开发可重复使用的火箭系统。这项技术被普遍认为有助于降低成本并增加发射频率，许多竞争对手也在跟进。

SpaceX公司在星舰发射升空后不久就捕获了巨大的超级重型助推器，这是一项重大成就，也是对竞争对手的警告。

为猎鹰系列火箭开发可重复使用的助推器是SpaceX公司降低太空飞行成本的重要举措。利用体积更大推力更强的“星舰”火箭进一步推进可重复使用火箭的技术，埃隆·马斯克（Elon Musk）领导的SpaceX公司可以在成本优势方面进一步超越竞争对手，尤其是在SpaceX和其他公司运营卫星的近地轨道发射领域。

在SpaceX的推动下，存在竞争关系的火箭发射公司都在努力开发可重复使用的助推器，力图在飞行后回收火箭发动机二次利用，或者开发其他能执行多次任务的火箭硬件。然而，竞争对手在提升这些系统性能、试图在可重用性方面赶上SpaceX的领先地位时面临着重重障碍。

“我们需要可重复使用的火箭，就像我们需要可重复使用的汽车、飞机、自行车和马的一样，”马斯克在SpaceX公司今年早些时候发布在网上的一段视频中说。

几十年来，几乎所有火箭都依赖于一次性助推器，这种被广泛验证的传统技术已经支撑了成千上万次发射。使用一次性助推器的火箭高管表示，一次性助推器将航天器送入轨道后被丢弃，这在需要更多动力和燃料的深空探索任务中仍然至关重要；可重复使用的助推器也存在固有问题，比如着陆后为其他任务翻新助推器所需的时间和资源等。

在SpaceX的实践中，可重复使用的猎鹰火箭助推器确实能让太空飞行更频繁，对公司的卫星网络“星链”而言更是如此。使用同一枚助推器执行更多飞行任务，能使公司分摊飞行成本，从而提高利润率。今年8月份，SpaceX公司发射的一枚猎鹰9号助推器顺利完成了第23次飞行任务。密切跟踪太空活动的天体物理学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell）统计数据显示，截至上周四，今年SpaceX公司已经执行了100次猎鹰9号火箭发射任务。

SpaceX在其官网上表示，专用猎鹰9号发射的标价约为7000万美元。航天行业高管表示，联合发射联盟（ULA）的新型火神半人马座运载火箭（Vulcan Centaur）单次发射任务预计将耗资约9700万美元。一些发射公司正在研制单次发射成本约为5000万美元的运载火箭。

政府机构的发射价格通常更高，因为它们的任务往往比商业客户更具挑战性，而且要为确保安全送达货物支付更多费用。

ULA发言人拒绝就定价置评，SpaceX公司也没有回应置评请求。

Orbital ATK前首席执行官戴维·汤普森（David Thompson）说，“猎鹰系列火箭彻底改变了航天发射的经济学模式，并给业内其他公司带来了巨大压力。”

星舰的重复使用

今年10月中旬，在星舰发射升空大约七分钟后，SpaceX公司成功引导232英尺（约70米）高的超级重型助推器安全返回位于得克萨斯州的发射塔，被两个机械臂稳稳抓住。

SpaceX公司关于星舰的长期飞行计划犹如科幻小说。超级重型助推器被捕获后，公司将加注燃料，堆叠另一艘飞船，并迅速将整合后的航天器再次发射到近地轨道。SpaceX设想通过这种方法将大量货物、卫星或人员送入太空。对于更远的深空探索任务，航天器将在轨道上加注燃料。

最近的一次发射让我们得以一瞥这一计划，但克服技术挑战和增加飞行次数可能还需要数年时间。除了让星舰飞船安全着陆以及确保飞船和助推器可以快速重复使用等难题外，SpaceX公司从位于得克萨斯州的星舰基地和佛罗里达州的太空海岸开展飞行任务时还存在监管方面的限制。

航天业高管表示，完全可快速重复使用的星舰将减少制造新硬件的需求，并缩短飞行之间的停机时间，从而显著降低SpaceX的成本。市场咨询公司贝恩（Bain）估计，星舰将把每公斤货物送入近地轨道的成本降低50到80倍。

“他们会准备好的。它会成功的。我们必须重视这一点，”法国火箭公司阿丽亚娜太空（Arianespace）公司首席商务官史蒂文·罗格斯（Steven Rutgers）在今年6月份的一次行业活动中谈到星舰时说。“我们需要不断提高自己。”

开发星舰的成本并不低，这给SpaceX公司带来了不少压力，迫使公司加速推进星舰的运营飞行。尽管SpaceX公司从NASA获得了一项与探月任务相关的星舰合同，但公司在最近的一份法庭文件中表示，星舰项目和星舰基地每年的开支约为15亿美元。

SpaceX公司高管表示，星舰的首次任务最早可能于明年执行，重点是发射公司自己的星链互联网卫星。这项业务正逐步成为SpaceX收入的重要来源。

推动行业发展

SpaceX公司的同行们都在朝着可重复使用的方向努力，但他们的进展比马斯克的公司要慢。

杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）投资的蓝色起源公司正在开发的“新格伦”号（New Glenn）轨道火箭将采用可重复使用的大型助推器。这枚火箭计划于下月首次发射升空。

波音公司和洛克希德·马丁公司合资成立的火箭运营商ULA计划回收为新型火神半人马座运载火箭第一阶段主发动机的两台发动机。阿丽亚娜太空公司的新型火箭虽然仍用了一次性助推器，但母公司也投资了一家开发可重复使用助推器的初创公司。

去年，美国公司火箭实验室（Rocket Lab）在其“电子号”火箭（Electron Rocket）的一次飞行中用了二手火箭发动机，目前公司正在研制一种名为“中子号”（Neutron）的新型火箭，配备了一枚可以重复使用的助推器。

萤火虫航天（Firefly Aerospace）首席执行官杰森·金（Jason Kim）表示，公司正在与诺斯罗普·格鲁曼公司合作开发可重复使用的飞行器，将为发射客户提供更多灵活性和更优惠的价格。

“这真的取决于承受能力和日程安排，”金在最近的一次采访中说。

目前，可重复使用的助推器并不适用于所有任务。SpaceX公司也执行过使用一次性助推器的任务，比如今年10月14日SpaceX公司发射了一艘NASA航天器去研究木星卫星。

据SpaceX公司官网称，星舰也将有一次性版本。（辰辰）