农企新闻网

史上“最廉价”火箭发射 新太空竞赛收场

发布者:陈书林
导读美国东部工夫2月6日,太空探究技术公司(SpaceX)打破了由结合发射联盟(ULA)坚持了多年的记载,成功发射的猎鹰重型火箭(Falcon heavy)将运载火箭的近地轨道运载才能提升至63.8吨。在此之前,这一记载是由ULA制造的德尔塔4重型火箭(Delta IV Heavy)完成的28.8吨,该火箭于2004年初次发射,但因发射本钱极高,次要为美国政府、军方提供发射效劳。值得一提的是,猎鹰重型

美国东部工夫2月6日,太空探究技术公司(SpaceX)打破了由结合发射联盟(ULA)坚持了多年的记载,成功发射的猎鹰重型火箭(Falcon heavy)将运载火箭的近地轨道运载才能提升至63.8吨。

在此之前,这一记载是由ULA制造的德尔塔4重型火箭(Delta IV Heavy)完成的28.8吨,该火箭于2004年初次发射,但因发射本钱极高,次要为美国政府、军方提供发射效劳。

值得一提的是,猎鹰重型不只是目前运力最强的火箭,同时也是“最廉价”的火箭。NASA此前曾对美国太空发射本钱停止统计剖析指出,猎鹰重型是目前单位发射本钱最低的火箭,其9000万美元的官网发射报价低于德尔塔4重型的3.36亿美元。从单位质量载荷本钱来看,猎鹰重型单位发射本钱为1141美元/千克,更是远低于后者的11660美元/千克。

作为太空时代的独一交通工具,运载才能的提升以及本钱的大幅下降正在掀起反动。正如SpaceX开创人马斯克的宣言,一场新的太空竞赛正在演出。

低本钱反动

上一轮太空竞赛发作在二十世纪的50、60年代,美国、前苏联为抢夺航天位置而展开一系列竞赛,天然卫星、空间探测、载人航天、登月、军事等范畴科技实力在此时期日新月异,这场完全以国力为资源的竞赛也奠定了明天商业航天的根底。

近年来,随着各国政府、企业太空活动的不时添加,包括卫星、火箭在内的航天产业开端走出军事、政府范畴,大规模投入商业市场,而相应的卫星、火箭产品也在发作宏大的变化。

以卫星为例,依据UCS(Union of Concerned Scientists)卫星数据库统计,截至2017年8月31日,全球在轨运转的卫星1738颗,其中属于军事、政府卫星约844颗,商业卫星767颗,民用卫星127颗,民用、商业卫星占比到达51.4%。而在美国,民用、商业卫星494颗,军事、政府卫星309颗,民用、商业卫星占比已达61.5%。在这份数据中,美国以803颗卫星排在世界首位,中国以204颗卫星排在第二位。

因商业航天高速开展,卫星发射数量也在急剧攀升。2013年,全球发射卫星数量初次破百,到达110颗;2016年,这一数字攀升至169颗。2017年的1-8月,全球发射卫星数量到达310颗。

这次要归因于卫星产业的革新。与国度级高质量、多功用、更牢靠、高本钱的大卫星不同,近年来的商业卫星公司次要在发射巨大卫星、微纳卫星。普通而言,大卫星以吨为单位,而小卫星分量普遍在100-500千克,10-100千克的卫星被归类为微卫星,纳卫星分量则在1-10千克。

2017年2月,美国卫星公司Planet Labs一次就发射了88颗微纳卫星,用于组建遥感星座,这种卫星质量只要3千克,经过减少体积大幅降低消费、发射本钱,同时也可以经过少量发射低本钱卫星进步容错率、降低风险。

除了Planet Lab我们也正在做着心目中属于未来的事业,那就是通过互联网金融创新,不断完善人与金融、货币之间的关系,让所有人都能享受到最好的金融服务 。s之外,OneWeb、劳拉等商业卫星的公司,以及波音、三星等巨头也均努力于微纳卫星。SpaceX在2016年11月曾向FCC(美国通讯委员会)提交了包括4428颗卫星的星座方案,中国新进发射的北斗、墨子号、悟空号等卫星也均为巨大卫星。体积小、本钱低的巨大卫星组网正在成为卫星市场的主流趋向。依据目前国际外公司规划数据,将来发射的巨大卫星数量过万颗。

庞大的巨大卫星发射市场也使得商业火箭公司开端追求更低的发射本钱,围绕这一趋向降生了多家火箭公司。其中美国初创公司Vertor Space、Roket Labs等公司的火箭发射报价曾经低至300万美元,每次发射载荷分量在100千克以上。当然,国际长征十一号、快舟一号,以及零壹空间、翎客航天等民营创业公司也均瞄准这一迸发中的市场。

火箭竞赛

除了火箭小型化之外,降低火箭发射本钱最次要的方式是完成火箭回收。由于火箭发射中一级火箭本钱占比到达90%以上,假如可以成功回收偏重复应用,可以大幅降低发射本钱。

多家火箭发射公司均曾研讨、尝试这一技术。2015年12月22日,SpaceX初次将入轨火箭成功回收,使得火箭回收广为人知。现实上,在此次回收之前,SpaceX回收失败过3次,2016年的8次成功发射中,异样是5次成功回收、3次失败。但2017年的18次发射中,14次回收全部成功,且其中4次发射运用了回收火箭。依据业内不同剖析,成熟的可回收火箭可以将发射移动互联网在带来全新社交体验的同时,也或多或少使人们产生了依赖。移动互联网使网络、智能终端、数字技术等新技术得到整合,建立了新的产业生态链,催生全新文化产业形态。本钱降低70%-90%。

值得一提的是,此次成功发射的猎鹰重型火箭的两个助推器均为之前回收的一级火箭,且发射之后再次成功回收,这也是猎鹰重型报价极低的基本缘由。

不过,需求指出,猎鹰重型火箭的目的并非迸发中的巨大卫星发射市场,而是太空游览、深空探究,甚至月球、火星登陆等场景,但现阶段火箭运载才能仍缺乏以支撑开启这些太空时代。此前,曾发射阿波罗载人登月航天器的土星五号,运载力到达140吨,该火箭一次发射本钱惊人,目前曾经服役。

如今,NASA为了登陆火星曾经延续研发十年的太空发射零碎(SLS),其中包括近地轨道运载力辨别为70吨、105吨、130吨三个型号火箭。SLS是将来NASA登月、登陆火星的主力,该方案曾经投资了接近200亿美元,估计首个型号火箭在2019年发射。与美国SLS对应,中国正在研发长征九号重型火箭,该火箭实际近地轨道运载才能将到达140吨,估计可在2030年首飞。

除了国度政府之外,商业公司蓝色来源、ULA异样在研发重型火箭,其中,蓝色来源投资25亿美元研发的New Glenn近地轨道运载才能到达45吨,估计在2020年问世。ULA研发了Vulcan火箭以应对SpaceX的竞争,Vulcan暂未发布近地轨道运载才能,不过其GTO轨道运载力可达23吨,略低于猎鹰重型的26.7吨。

火箭的运载力与本钱,是开启太空时代的钥匙,这场关于运力、本钱的竞赛,才刚刚开幕。

不过,需求指出,虽然太空时代尚未到来,但关于商业航天的市场竞争早在上世纪90年代就曾经演出。事先,中国凭仗昂贵的发射本钱在国际发射市场上播种不少订单,其中,在1997-1999年间还为摩托罗拉公司发射过12颗铱星。

但其后,美国政府发布禁令,制止中国火箭发射一切美国研制、有美国零件的卫星。中国商业发射订单简直霎时隔绝,在2000-2007年间,长征系列火箭的发射记载中仅有中巴资源卫星、尼日利亚通讯卫星三个商业订单。其后,由于国度发射卫星数量不时提升,长征系列火箭也没有多余的精神承接太多商业订单。

2014年之后,中国商业航天市场开端向民营企业开放,数十家民营卫星、火箭公司陆续成立,目前,民营卫星公司曾经陆续发射卫星,估计民营火箭也将在往年首飞,中国政府、企业都参与到了这场太空竞赛之中。