大佬們都有航天夢：不止馬斯克，Space X將會遇到的勁敵們

　　大佬們都有航天夢：不止馬斯克，Space X將會遇到的勁敵們。將紅色跑車送入太空后，SpaceX 憑借高性能、低成本、可重復(fù)使用的火箭打亂了全球火箭發(fā)射的市場，動搖了火箭發(fā)射行業(yè)的根基。

　　可能你不知道，這家由 Elon Musk 于 2002 年創(chuàng)立的公司，起步并不容易。在經(jīng)歷了三次失敗發(fā)射后，SpaceX 在 2008 年險些破產(chǎn)。

　　如今，Space X 已經(jīng)簽署了總價值約 100 億美元的發(fā)射合同，建造了世界上最強(qiáng)大的運(yùn)載火箭，還對外宣布了自己野心勃勃的計劃——殖民火星。

　　迄今為止，SpaceX 的成功都依賴于它的主力發(fā)射器：229 英尺高的獵鷹九號火箭。很顯然，單靠這一火箭并不能持續(xù)穩(wěn)固其行業(yè)地位。

　　不久之后，Musk 和 SpaceX 將會面臨包括亞馬遜 CEO Jeff Bezos 的藍(lán)色起源公司在內(nèi)的多家公司及機(jī)構(gòu)的競爭，這些公司正在開發(fā)可重復(fù)使用的下一代火箭發(fā)動機(jī)和助推器。

　　我們來看看這場新型太空競賽的參與者都有哪些。

　　美國聯(lián)合發(fā)射同盟公司（United Launch Alliance）

　　Vulcan 火箭以及其名為 SMART 的發(fā)射系統(tǒng)示意圖

　　航空航天業(yè)巨頭波音公司和洛克希德-馬丁公司在 2005 年組建了 ULA，該公司目前能夠運(yùn)送最大載荷的火箭為 Delta IV 重型火箭。但是 Delta IV 重型火箭每次發(fā)射至少需要 3.5 億美元——比 SpaceX 新型可重復(fù)利用的獵鷹重型系統(tǒng)（價值 9000 萬美元）貴出好幾倍。另外，Delta IV 重型火箭的載荷僅為獵鷹的一半。

　　為了抵抗 SpaceX 的新型火箭，ULA 正在研制一種更加強(qiáng)大并且可以部分重復(fù)利用的火箭——Vulcan。該火箭助推器的發(fā)射引擎可以回收使用，這是火箭最大也是最昂貴的部分，占助推器總成本的 2/3 左右。

　　根據(jù) ULA 的計劃，在外太空，一個名為 SMART 的系統(tǒng)會將引擎彈出，在減速傘的作用下引導(dǎo)其穿過地球大氣，最終降落在地面上。直升機(jī)會將降落傘以及發(fā)動機(jī)抓起運(yùn)走。

　　即將推出的 ACES 系統(tǒng)也會使火箭的最初一級可以重復(fù)使用并在軌道上加油。ULA 的 CEO，Tory Bruno 對外媒 Business Insider 表示，Vulcan 的發(fā)射成本將會低于 1 億美元。

　　ArianeGroup

　　Ariane 6 火箭飛向太空示意圖

　　ArianeGroup 是 SpaceX 最大的競爭對手之一，也是其競爭對手中火箭發(fā)射成本最低的公司。ArianeGroup 以其專注于發(fā)射火箭的子公司 Arianespace 而聞名。

　　Ariancespace 公司的 Ariane 5 型火箭已經(jīng)獲得巨大成功，目前公司正在繼續(xù)研發(fā) Ariane 6。Ariane 6 最早將于 2020 年發(fā)射。相較于 Ariane 5，Ariane 6 型火箭最重要的變化是能在進(jìn)入地球上空 22,236 英里軌道的同時，保證其攜帶的載荷大約為 SpaceX 公司獵鷹 9 號火箭的兩倍。

　　最初，Ariane 6 不會搭載可回收的引擎。但據(jù) SpaceNews 報道，Ariane 6 型火箭最終可能會裝備可重復(fù)使用的普羅米修斯引擎（Prometheus engines）。這種引擎造價昂貴，引擎中被稱為 Adeline 的部件配有機(jī)翼，會從母體彈出并最終會飛回跑道。

　　Ariane 6 號火箭的制造商希望這款火箭能夠比目前 SapceX 公司每次發(fā)射所需的費(fèi)用略低。

　　藍(lán)色起源公司（Blue Origin）

　　New Glenn 火箭飛行示意圖

　　藍(lán)色起源公司是 SpaceX 公司最大的潛在對手之一，同時也是最神秘的公司。

　　2000 年，由亞馬遜億萬富翁 Jeff Bezos 創(chuàng)立的藍(lán)色起源一直以來都以小型太空旅游火箭系統(tǒng) New Shepard 而聞名。但是在 2016 年 9 月，公司宣布構(gòu)建龐大、可重復(fù)使用并能在軌道上運(yùn)行的 New Glenn 火箭系統(tǒng)計劃。

　　可重復(fù)使用的火箭引擎 BE-4s 將為發(fā)射器提供動力。在未來，它將達(dá)到 313 英尺高，由三級火箭組成，并可能支持去往月球或火星的常規(guī)航行。

　　Bezos 計劃在 2020 年首次推出 New Glenn 火箭。在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角占地近 7 萬平方米的神秘機(jī)庫中，火箭制造工作已經(jīng)開始進(jìn)行。

　　目前還不確定 New Glenn 的發(fā)射成本，但可以確定的是，其助推器可以像 SpaceX 公司的一樣起飛降落，這樣一來，在未來發(fā)射中就能夠重復(fù)使用。這一舉措將會為藍(lán)色起源公司節(jié)省數(shù)千萬美元。

　　截止到 2017 年 3 月，有至少一個客戶與藍(lán)色起源簽署了發(fā)射載荷的協(xié)議。

　　Virgin Orbit

　　Virgin Orbit 的「Cosmic Girl」飛機(jī)圖例，機(jī)翼上搭載具有軌道飛行能力的火箭 LauncherOne

　　Space X 專注于發(fā)射大型衛(wèi)星，但是 Virgin 的老板理查布蘭森爵士（Sir Richard Branson）的目標(biāo)則是將更輕的有效載荷送上軌道從而壟斷市場。

　　Branson 的最新公司 Virgin Orbit 使用大型飛機(jī)（「Cosmic Girl」）輕盈地將火箭（「LauncherOne」）送至高空。一旦達(dá)到最大高度，飛機(jī)將會釋放火箭，LauncherOne 將會把有效載荷送入距地球 400 公里的低地球軌道（LEO）。

　　僅需 1200 - 1500 萬美元，Virgin Orbit 就能將重達(dá) 1,100 磅的火箭載荷送入低地球軌道。與 SpaceX 公司獵鷹重型火箭 140,000 磅的載荷相比，這當(dāng)然是很小的。但是對于許多希望發(fā)射小型衛(wèi)星的客戶，例如美國國防部，半噸的載荷已經(jīng)足夠了。

　　這種空中發(fā)射計劃看起來似乎有些激進(jìn)，但是它可以追溯到 NASA 的早期工作上。與此同時，Branson 的另一家航天公司 Virgin Galactic 在努力實現(xiàn)亞軌道太空旅游。

　　Stratolaunch Systems

　　保羅·艾倫的 Stratolaunch System 用一對飛機(jī)將火箭和載荷運(yùn)送升空

　　2011 年，微軟聯(lián)合創(chuàng)始人 Paul Allen 利用自己的財富創(chuàng)立了一家雄心勃勃的火箭發(fā)射公司。

　　公司名為 Stratolaunch，其發(fā)射系統(tǒng)將會使得 Branson 的 Virgin Orbit 計劃黯然失色。Allen 的公司建造了世界上最大的飛機(jī)，是由工程師們拆解了兩架 747-400 噴氣式飛機(jī)組建起來的。艦載機(jī)機(jī)翼展開可達(dá) 385 英尺長。飛機(jī)將會將發(fā)射器帶到高空并釋放，發(fā)射器將向太空發(fā)射火箭。

　　目前還不確定 Stratolaunch 能將多大有效載荷送入軌道，但是其艦載機(jī)能夠攜帶的火箭重量驚人，最高可達(dá) 500,000 磅。這足以將載有兩到三名宇航員的太空飛船送入軌道。

　　中國

　　盡管我國官員表示，目前發(fā)射費(fèi)用無法與 SpaceX 可重復(fù)使用火箭的發(fā)射定價相比，但未來可能并非如此。據(jù)報道，我國正在努力建造一架可重復(fù)使用的超音速航天飛機(jī)。

　　我國計劃于 2025 年進(jìn)行首次發(fā)射，并且在首次發(fā)射后繼續(xù)發(fā)射另一架可完全復(fù)用的、由核動力支持的航天飛機(jī)。

　　「中國提供了非常具有吸引力的條款和環(huán)境，我們在商業(yè)層面與之競爭不會那么容易。」美國航空公司 Bigelow 的發(fā)言人在最近的新聞發(fā)布會上如是說道。

　　NASA

　　NASA Space Launch System 示意圖

　　NASA 正對其巨大的太空發(fā)射系統(tǒng)（Space Launch System，SLS）進(jìn)行測試。多年之后，它可能會超越其它所有火箭，至少在動力和有效載荷方面會實現(xiàn)全面超越。

　　但是在成本方面，該系統(tǒng)則沒有發(fā)言權(quán)。據(jù) NASA 監(jiān)察處表示，NASA 已經(jīng)在這個項目中花費(fèi)了大約 230 億美元的經(jīng)費(fèi)，并且仍需要超過 2100 億美元的投入才能讓發(fā)射器到達(dá)火星。而這甚至還沒有包括登陸火星表面所需要的費(fèi)用，僅僅是在軌道上繞著火星旋轉(zhuǎn)。（雖然有消息稱首位火星宇航員的登陸地或許是火衛(wèi)一。）

　　NASA 預(yù)計最早將于 2020 年發(fā)射第一枚 SLS 火箭。

　　SpcaeX 的下一步

　　Space X各型號火箭對比圖，最右為Big Falcon Rocket

　　現(xiàn)在獵鷹重型火箭已經(jīng)被證明是行之有效的，SpaceX 正在將大量資源轉(zhuǎn)移到其最具野心的工程：大獵鷹火箭（Big Falcon Rocket）上。

　　這個高 348 英尺，完全可重復(fù)使用的火箭計劃于 2022 年首次向火星發(fā)射。大獵鷹火箭的宇宙飛船身形巨大，火箭助推器和宇宙飛船幾乎同樣體積。據(jù)悉，該火箭將于 2019 年離開 Space X 在德州的工廠，進(jìn)行發(fā)射試驗。

　　Musk 在 2017 年 9 月發(fā)表了一系列評論表示，大獵鷹火箭將取代 SpaceX 公司迄今為止建造的所有產(chǎn)品，其完全可重復(fù)性意味著其發(fā)射任何規(guī)模的有效載荷的成本都不會太大——主要都是燃料的花費(fèi)。

　　「我們希望有一個系統(tǒng)，一個助推器和一艘飛船，可以替代獵鷹 9 號、獵鷹重型以及 Dragon，如果我們能夠做到這一點，那么原本用于獵鷹 9 號、重型和 Dragon 的資源都可以投入到這個系統(tǒng)當(dāng)中?！?/p>

　　從某種意義上說，SpceaX 目前正在通過推動 大獵鷹火箭與自己競爭。但是如果該公司能夠開發(fā)出世界上規(guī)模最大、功能最強(qiáng)并且完全可重復(fù)利用的發(fā)射器，將完全改寫人類歷史的進(jìn)程。

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