SpaceX“星舰”发射成功:人类朝着开启星辰大海之旅又近一步

南方周末
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最终,航天也会像苹果一样,成为普罗大众都消费得起的产品和服务,航天才能从科幻审美成为生活的一部分,这就是“太空时代”。

吴旭

责任编辑 | 陈斌

北京时间2024年3月14日21时25分,SpaceX的可复用运载火箭“Starship(星舰)”在第三次测试发射中成功入轨,再次创造了航天史的奇迹。SpaceX创始人马斯克发文向星舰团队表达祝贺: Starship reached orbital velocity!(星舰达到轨道速度!),At~5000 tons, Starship is the largest flying object ever made(星舰重达5000吨,是有史以来制造的最大的飞行物体)。

在2023年4月、11月的前两次实验中,Starship都未能获得成功,而仅仅在上次失利四个月后,SpaceX就进行再次发射。在本次实验之前,马斯克表示:希望将“星舰”送入比以往更远的地方,即使在飞行中再次爆炸。这不禁使人想到刘慈欣在《三体》中塑造的“维德精神”:前进!前进!不择手段前进!

客观说:此次实验成功发射、成功入轨,但仍不完美。按照Starship的设计,这款火箭的助推级、上面级都应该100%回收、全部重复使用。但此次测试,助推级没有回收成功,上面级(星舰)也未回收。严格说:其发射成功,但想进入商业实用阶段,仍需第四次测试,使发射与回收的所有流程都完美无缺。

现在,美国同时拥有了世界上两种最大、最先进的巨型运载火箭——NASA的SLS(太空发射系统),SpaceX公司的Starship(星舰)。

高度121米、直径9米、质量4600吨,由33台二代“Raptor(猛禽)”甲烷发动机提供7590吨强大推力的巨型“星舰”,近地轨道载荷达150吨。与同样强大的SLS区别在于:

SLS作为美国政府投资并领导研发的项目,是一次性使用、极其昂贵的巨型火箭,总估投入将达360亿美元,首次发射成本达20亿美元,在“阿尔忒弥斯计划” 登月前4次发射的平均成本更高达41亿美元,是美国政府“经济利益换选票”游戏的典范,尤其是SLS主要制造地阿拉巴马州的选票。

“星舰”是民营航天公司研发的第二代可复用运载火箭,火箭主体结构和昂贵的发动机系统都可反复多次使用,每次发射仅消耗廉价的甲烷和液氧,因此,其单次发射成本将比传统火箭降低两个数量级。据不同消息来源:“星舰”在投入商业运营后,单次发射成本将低于1000万美元。而在大规模运营后,单次任务成本甚至有可能控制在200万-300万美元之间,量产后技术成熟的“星舰”建造价格不超过2亿美元,以复用50次计算,平均每次折旧约400万美元。“火星任务”的燃料费约2000万美元,理论上,运输部分总成本能控制在约2400万美元。

对于航天产业而言,成本至关生死,如果运载成本居高不下,那么航天就只能是极少数科学家追梦的玩具。试想:用飞机将一个苹果运送到地球另一面,且这架飞机使用一次就得报废,那么这颗苹果得多么昂贵?以前的航天就是这种模式。而SpaceX从“猎鹰9号”可复用运载火箭开始,改变了游戏方法:可反复使用几年的飞机,将20吨苹果运到远方目的地,那么每个苹果的单价就会大大降低。

而“星舰”是第二代可复用运载火箭,其使用不锈钢舰体,价格更加低廉,结构更简洁、更轻、更坚固,技术更加成熟,每次发射任务后检测、维修、翻新的工作量和消耗工时更少。这一切都大大降低了成本,使巨大的“星舰”比第一代可复用运载火箭“猎鹰9号”运营成本还低。这就好比:运输苹果的飞机,载重量提升到200吨,且维修成本更低、使用寿命更长,那么摊入每枚苹果的物流成本就更低,不但使消费者能买到更便宜的苹果,种植园、运输方、经销商等整个产业链收益都会提升,带来产-供-销-消费全体系市场繁荣。

最终,航天也会像苹果一样,成为普罗大众都消费得起的产品和服务,航天才能从科幻审美成为生活的一部分,这就是“太空时代”。

马斯克研发“星舰”,将应用于加速“星链”发射与组网,加快新一代全球卫星通讯网络建设。还有他念念不忘的“火星拓殖”计划,以实现其“死在火星上”的梦想。在登陆火星之前,美国政府更关注的“重返月球”就够他大赚特赚了。

2023年4月3日,NASA公布了美国50年来“重返月球”的阿尔忒弥斯计划4人宇航组员名单,包括一名女性和一名非裔宇航员。NASA计划于2024年11月,由SLS火箭发射“Artemis 2号”进行绕月飞行试验,任务预期10天左右,为后续载人登月任务铺平道路。再下步,将在月球轨道建设“Deep Space Gateway(深空之门)”环月轨道空间站和地球-火星航行中间站,并在月球上建立永久基地。

这个庞大的世纪工程,初期几次发射由SLS承担。其后上百次发射,“星舰”承载运输的比重越来越高。因为“深空之门”和“月球永久基地”需要上万吨装备、物资、补给。即便土豪般的NASA也经不起SLS那样烧钱,真正到干活阶段,必须大量使用价廉物美、可重复使用的“星舰”。

无论对人类的航天事业,还是对SpaceX而言:“星舰”启航,是探索之船、推动之帆、财富之舟,具有里程碑式的意义。

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校对 胡晓
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