12月21日，随着太空探索技术公司（SpaceX）的“猎鹰9”火箭的一级箭体成功返回地面，过去昂贵的火箭发射费用有望大幅度降低。
因为在此之前，“猎鹰9”火箭的每次发射费用为6000万美元，实现火箭回收技术后，发射价格有望降低至每次600万美元。而猎鹰火箭的制造成本在1600万美元，燃油成本近在20万美元左右。
航天专家张京男对21世纪经济报道记者表示，对“猎鹰9”未来的商业前景感到乐观，但需要关注其能否稳定的持续进行发射与一级箭体的回收。
避免重蹈航天飞机覆辙
12月20日，“SpaceX”创始人马斯克发推文说“Monte Carlo runs show tmrw night has a 10% higher chance of a good landing”。（蒙特卡洛运行结果显示明晚猎鹰9号将增加10%的成功着陆几率）——这暗示着他似乎没有十足的把握，因为今年6月“猎鹰9”在执行国际空间站货运任务时候才发生爆炸。
但一天后，不仅把美国通讯公司ORBCOMM的11颗卫星送至地球低轨道，而且在10分钟后，其第一级箭体还平稳的降落在了九游体育官网预定着陆场。
这是九游体育下载人类历史上第一次成功的实现一级箭体回收，同时也标志着火箭发射的费用将大幅下降。
相对于不久前亚马逊“蓝色起源”的软着陆和回收，“猎鹰9”的这次尝试更具有商业价值。这是因为“马斯克火箭”完成的是“轨道运行”，并且成功将11颗卫星送入预定轨道；而“蓝色起源”的火箭更接近探空火箭，只达到100km的亚轨道空间。
但稳定性以及综合经济成本是“猎鹰9”能否真正实现大规模应用的关键。
因为和航天飞机一样，“猎鹰9”的一级火箭在着陆后，需要进行一系列的检修和维保程序。
最关键的发动机部分在经过超高温工作后，其寿命和性能将出现一定程度的衰减，并且随着发射次数的增加，而使得安全系数下降。
参与自主研制的“天巡一号”卫星的南京航空航天大学教授、微小卫星中心主任康国华认为，这也是航天飞机虽然技术先进但被迫退役的原因。航天飞机虽然可以发射再返回的重复使用，但“再使用”的成本昂贵，甚至高出重新生产火箭。而“马斯克火箭”能否如媒体所言将发射费用降低99%，从技术上看，关键在于再次发射的成本与重新建造的成本“孰轻孰重”。
值得注意的是这次返回的是一级火箭。“也就是说，回来之后重新发射的可靠性和低成本问题，外界对此尚未熟悉”，康国华对此举例：不久前国际上某民航飞机在机场停机时因起落架坍塌机头着地，导致飞机雷达以及结构性受到破坏，维修成本就可能高于购买新机，“火箭在发射中会对系统产生不同程度的影响，有的甚至是不可恢复的破坏，更可怕的是有的破坏是很难检测的，或者说检测成本很高。”这些都对重复发射造成影响。
“我们对此‘谨慎欢呼’”，康国华说，这是一次伟大的技术突破，是好事，但是否像目前消息中所说的只要燃料费“20万美元”的低成本，还有待市场检验。
根据张京男的分析，从着落方式上来看，“猎鹰9”火箭与航天飞机并不同。“航天飞机从400多公里返回地面是水平降落，速度越来越快，大气摩擦越来越强，对机体烧蚀越严重，而猎鹰9是垂直降落，此外造价最昂贵的一级箭体飞行高度仅100多公里，受环境影响不大，另外由于是垂直下降，再加上火箭发动机可以再次启动，因此落地速度相对较低，这样对箭体表面烧蚀较小，降低了维保成本。”
马斯克称，已经在完整发射模式下，成功在地面上对同一“猎鹰9号”的助推器点火十多次，以模仿实际发射条件。但是马斯克也承认，目前还不清楚快速重新发射的常规程序会是什么样子。
“要想解决这些问题，并且确保一切运行良好，还需要花费几年时间，”马斯克表示，“但我认为它会在未来能够运转的十分顺利。”马斯克预计，随着时间的推移，SpaceX能够恢复“逾99%”的已发射猎鹰火箭助推器。
“国退民进”的航天模式
张京男称，马斯克和其“猎鹰9”的成功，和美国“国退民进”的航天模式有关。
目前在美国的航天领域，商业运营已经交由私营公司承担，而在过去几十年占据了主要市场的美国航空航天局以及军方几乎完全退出，美国宇航局甚至将向国际空间站运送物资的任务也交给了私营公司。
如2008年至今，“猎鹰”系列火箭已经完成了23次发射任务，如2015年1月3日运送亚洲广播卫星，同时2012年至今还承担了6次运送美国宇航局物资到国际空间站的任务。
SpaceX官网公布“猎鹰9”发射费用为6100万美元和9000万美元，其区别在于前者可以运载4.九游体育85吨的物资到地球同步轨道，而后者为重型运载火箭，可载重达到6.4吨。
而在已经公布的客户名单中，猎鹰9已经计划了高达60次的发射任务，其时间跨度为2017年至2018年，合同总额超过70亿美元。
“目前除了美国，其他国家的航天运营方依然以国家为主体”，张京男称，这也是SpaceX为什么可以在美国成功的关键。
此外，SpaceX有机会共享包括NASA在内的美国过去数十年在航天领域积累的数据。
以“猎鹰9”最关键的引擎系统为例，21世纪经济报道记者从SpaceX官网获悉，“猎鹰9” 最关键的发动机部分，被称为Merlin engine （梅林引擎），其中第一级火箭装置了9个引擎，分布格局为八个较小引擎围绕在主推引擎周围。
上述官网介绍说，梅林引擎发射最关键的第一阶段即使丧失掉其中的两个发动机，依然可以完成一二级分离的任务。而梅林引擎系统尽管其研发于SpaceX，但是其设计原型却是在美国航天局阿波罗计划中的土星1号和5号火箭的设计基础上改进而成的。
但康国华也指出，作为是一家民营公司，SpaceX在火箭发射上得到了NASA的巨额经费支持，而且他们的技术人员也来自于NASA。“只要火箭的问题能解决，那么，就能在很大程度上解决卫星的‘经费高、可靠性高、风险高’的‘三高’问题。”
康国华表示，对国内而言，这一产业目前也处于“暗流涌动”的状态，国家政策也在松绑，也有一些试水者，但却需要巨额的资金投入和深厚的技术积累，以目前我国航天技术发展现状，还很难诞生像美国那样“从车库中走出来的”企业，“如果将来有，一定会得到政府的扶持”。
康国华指出，低成本卫星和低成本火箭是航天发展的必然趋势，但最难的是火箭，因为这具有很大的危险性，目前国内还没有见到能够商业化的。
“马斯克的火箭是一个搅局者，对全世界的航天产业甚至全人类都是一个巨大的贡献，”康国华表示，“希望有越来越多的搅局者出现，不断推进航天技术的发展，让人类摆脱地球这个生命摇篮，让人类拥有不同的球籍。”
发表评论