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马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代(3)

   来源:航空航天军事爱好者    更新时间:2017-03-31 10:37

之所以SpaceX在可复用运载火箭这条道路上如此执着,一方面是因为航天飞机的思路暂时堵死了,所以可回收的运载火箭成了短期内唯一的救命稻草。另一方面,也是最重要的方面,SpaceX诞生的初衷是推动人类成为一个多星球物种(这也正是去年国际宇航大会上马斯克演讲的题目,详见往期文章:让人类成为一个多星球物种—SpaceX的火星殖民方案!),也就是说离开地球要像科幻电影中一样成为常态,火星则是他们设想中最靠谱的第一站。SpaceX的终极目标是殖民火星,我们不去评判这个思路的可行性如何,未来能否有足够的资金支持住这个疯狂的目标,但至少他们执着着。

马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代

特朗普虽然签署了193亿美元的NASA新一财年预算,但是相对于NASA现有的载人登陆火星任务架构而言,依旧是杯水车薪,所以根本上减低进入太空的成本才是关键

众所周知,可持续性的载人火星登陆任务堪称本世纪内载人深空探索领域皇冠上最耀眼的那颗宝珠,其巨大的技术难度和天文数字般的资金投入几乎不需要我多说。但是做为一个私营企业要完成这样一个近乎痴人说梦的目标,首要要做的就是想尽一切办法降低进入太空的成本,而且必须是根本性或者是数量级上的降低。就注定了可复用的运载火箭是可持续性火星任务的最重要条件——没有之一。

马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代

这张图片几乎从SpaceX诞生之日起就挂在官方网站上,总之吹牛也好,忽悠也罢,至少这个态度是认真的

马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代

SpaceX的火星殖民方案,基于可“完全复用”的火箭方案,虽然看起来疯狂,但如果却能成真,则能在费用和可持续性上取得巨大优势

未来的路

在这次发射之后,我们必将见到更多的用户订购“二手”的,或者说“发射验证”过的火箭。尤其是本次发射的客户,“吃螃蟹”的卢森堡SES公司已经明确表态将继续订购二手火箭发射来节约成本。未来二手火箭发射会像现在的一次性火箭发射一样稀松平常。但是个人认为可回收运载火箭从诞生到最终实用化分为三个阶段:

证明以“垂直起飞,垂直降落”方式回收火箭是可行的(已完成)

证明回收火箭的再次发射从技术上是可行的(已完成)

证明复用火箭能够从根本上降低航天发射的费用(有待完成)

如果说2015年12月的首次回收证明了回收的可行性,那么这次发射就是第二阶段完成的最佳证明。当然最困难的就是第三步,航天飞机就是倒在了第三步上,虽然实现了复用,但成本却反而一路飙升,同时在安全设计上的缺陷一再显现,最终黯然落幕。因此,对于SpaceX而言,第三步可能至少需要五年,甚至可能需要十年或更久。然而,我们可以看到,SpaceX依旧在不断改进和完善自己的可回收火箭,并预计于2017年推出可复用的全新改型——猎鹰9 Block5。因为航天飞机的前车之鉴,在这条路上,SpaceX如此孤独,全世界主流发射承包商无一跟随,只有亚马逊创始人贝索斯的蓝色起源“新格伦”火箭采用了类似思路。

但是,历史告诉我们,先驱者从来都是孤独的。

对于我们来说,还是那句老话——耐心,是一种美德。

部分媒体经常会说,可以讲发射成本下降至20万美元,这显然是不现实的,因为截至目前为止,猎鹰9火箭仍然是典型的“部分复用”,并不是一款彻底的可复用火箭。

马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代

发射后出镜的马斯克显然已经激动的不知道该说什么了,惯例的结巴症又来了

SpaceX的猎鹰9火箭本身发射报价就相当低廉,目前只有印度和中国的发射可以在报价上与之匹敌。但如果未来随着复用火箭的逐渐普及,报价将进一步下降,近期SpaceX公司将会提供20-30%的折扣,远期有可能低值50%-60%,这个时候,在商业发射市场上,SpaceX将成为彻底的价格屠夫,倒逼同行业公司都进行类似的创新。仍然从事一次性火箭发射的同行虽然依然能够生存,但是日子绝对没有现在那么好看。

就像著名的“黑店”联合发射联盟(简称ULA),在长达十年的时间内,由于事实垄断了政府和军方的航天发射。原来没有两亿美元这个发射就不要来谈,现在ULA却在不到一亿美元的GPS-3卫星合同上和SpaceX杀的难解难分,而且仍然输掉了竞标。未来蓝色起源,。有网友和专家说浪费大量运力,就像现在的飞机需要携带起落架和多余的燃料箱一样,如果飞行只进行一次,这些装置显然是多余的,但是大家已经习惯性地认为飞机是一种可靠的多次重复使用交通工具,所以这些的存在才变得“理所应当”。

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可复用运载火箭的这个体系还在不断地完善当中,这是这次发射中用到的新型火箭回收机器人,详细了解可以参见:SpaceX的新玩具——火箭回收机器人简介和猜想

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随着公司未来整流罩回收的实现和猎鹰9的最新复用改型Block5的推出,猎鹰9的回收从物料成本上无疑是节省的,毕竟回收了整枚火箭90%的梅林发动机和大部分箭体。但是考虑到目前4个月的翻修周期和零部件解体、更换、测试的额外成本,以及多次复用后有可能带来的保险费率上升,目前现有的回收体系究竟能不能在数次复用后依旧能保证火箭可靠,能不能降低发射服务的费用,究竟能降低多少发射服务的费用,仍然还是未知。即使多年以后,复用火箭如航天飞机一样证明并不经济,但SpaceX的努力至少为我们又指出了一条“死胡同”,从这个角度来讲,也算得上是大功一件了。

马斯克15年夙愿终成真 “二手火箭”有望开启人类航天新时代

最后,我们来回顾一下这枚编号021的火箭的“传奇经历”:

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2016年2月,德州测试场全程试车成功。

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2016年4月8日,发射成功,执行第8次国际空间站货运任务

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同日,发射后八分钟,人类首次海上平台回收火箭成功,轰动一时。

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2017年3月13日,第二次长程试车完成。

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2017年3月30日,静态点火完成后的火箭又一次伫立在发射场上

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2017年3月31日,第二次发射成功!

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发射后八分钟,再一次回收成功!

这一次发射,或许将永载史册!

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