[No.L001]
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)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(shè)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(wù)所耗費(fèi)的巨額成本通常也只有政府才能負(fù)擔(dān)得起。
但過去幾年的火箭發(fā)射業(yè)與此前美國(guó)宇航局(NASA)取得卓越成就的時(shí)代不同,如今的火箭發(fā)射業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè),全球有數(shù)十家私營(yíng)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(jìng)賽。
對(duì)于一些機(jī)構(gòu)來說,這樣形式的太空競(jìng)賽意味著需要研發(fā)一種只能攜帶幾百公斤載荷進(jìn)入近地軌道的小型火箭。這些火箭的通常發(fā)射高度要達(dá)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(gè)微衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商,不愿坐排隊(duì)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(shè)備,那么這種小型火箭運(yùn)營(yíng)商會(huì)是你理想的合作對(duì)象。
與此同時(shí),各家私營(yíng)火箭公司都致力于通過開發(fā)出重型火箭來實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。根據(jù)“美國(guó)聯(lián)邦航空管理局”(FAA)最近發(fā)布的一份報(bào)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(jì)算最具經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的火箭是SpaceX的“獵鷹9號(hào)”(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(dá)到1428噸的“重型獵鷹”(Falcon Heavy),該火箭今年早些時(shí)候成功地完成了試射。今年6月,SpaceX贏得了美國(guó)國(guó)防部一單價(jià)值1.3億美元的合同,今后會(huì)負(fù)責(zé)將美國(guó)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(guān)鍵性指標(biāo)
得益于SpaceX帶來的激烈價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)以及對(duì)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(shù)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(jià)格降低了約25%,為客戶節(jié)省了1000-2000萬美元,并給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手帶來巨大壓力。在SpaceX降低了自己的“火箭服務(wù)費(fèi)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(xiàng)目服務(wù)價(jià)格也出現(xiàn)了下降。ULA是美國(guó)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(guó)政府的發(fā)射服務(wù)供應(yīng)商。
太空咨詢公司Northern Sky Research高級(jí)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(hào)依舊處于領(lǐng)先地位。所謂的“地球同步轉(zhuǎn)移軌道”發(fā)射任務(wù)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(jìn)行直接數(shù)據(jù)對(duì)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(guó)政府最主要的發(fā)射服務(wù)提供器。
需要指出的是,ULA在美國(guó)軍事太空發(fā)射領(lǐng)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(dòng)搖,因?yàn)镾paceX在那年贏得了來自美國(guó)空軍的一份發(fā)射任務(wù)合同。
去年,Atlas V被用于為國(guó)際空間站提供補(bǔ)給,但行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇也促使NASA使用了來自O(shè)rbital ATK公司的Antares火箭、SpaceX的獵鷹9號(hào)以及俄羅斯制造的“聯(lián)盟號(hào)”(Soyuz)火箭來執(zhí)行類似補(bǔ)給任務(wù)。
當(dāng)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(jī)構(gòu)Northern Sky Research的數(shù)據(jù)顯示,通常美國(guó)政府為地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射任務(wù)支付的價(jià)格會(huì)達(dá)到普通商業(yè)客戶的兩倍左右,這主要是因?yàn)樗l(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(shí),政府甚至還需要支付更高的發(fā)射價(jià)格。
但無論是美國(guó)的GPS公司雇用SpaceX發(fā)射衛(wèi)星,還是歐洲科學(xué)家利用Arianespace火箭展開科學(xué)實(shí)驗(yàn),這些發(fā)射任務(wù)的真實(shí)成本最終都取決于有效載荷、發(fā)射地點(diǎn)(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(shù)性問題正日益受到經(jīng)濟(jì)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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