(原创)陈根:太空旅游,怎么才能走向普通人?
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文/陈根
当前 , 太空旅行正在升温 。 亚马逊的杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos) , 维珍的理查德·布兰森(Richard Branson) , 以及特斯拉的伊隆·马斯克(Elon Musk)都成立了自己的太空旅游公司 。 这些私人公司正在努力创造一种新的太空旅行商业模式 。 马斯克甚至在英国伦敦皇家航空学学会演讲放言 , 在未来15年到20年 , 美国SpaceX公司计划将8万名地球人送往火星殖民 。
理想是美好的 , 但目前来看 , 却离人们的生活依旧遥远 , 一张太空的门票就要高达5500万美元 。 并且 , 如果不能找到比较经济的方式从地球到达火星 , 人类在火星上定居也将无法实现 。 高昂的成本是比火星上空气缺乏、水源不明确等环境阻碍还要艰难的问题 。 而解决这一难题的关键之一 , 就是运载火箭 。
如何打破太空旅游的昂贵?
运载火箭 , 就是能够将人造卫星、载人飞船、空间站或空间探测器等有效载荷送入预定轨道的航天运输工具 , 由单级或多级火箭组成 。
作为进入太空的运载工具 , 运载火箭是一切太空活动的前提和基础 , 也决定着载人航天工程的高度 , 没有大推力、高可靠、高安全的运载火箭 , 载人飞船就不可能进入预定轨道 , 航天员的太空活动也无从谈起 。 可以说 , 运载火箭的能力有多大 , 太空探索的舞台就有多大 。
而所有太空产业要能够实现在商业上有利可图 , 或者说整个太空商业生态要想形成 , 都离不开运载火箭发射服务成本的降低 。
2012年年底 , 马斯克在伦敦向英国皇家航空学院(Royal AeronauticalSociety)做了一次演讲 , 主题是火箭科学技术 。 在演讲中 , 马斯克就重点阐述了冯·布劳恩在1952年提出的可重复使用的火箭的构想 , 火箭的可重复利用即使算不上人类实现火星生存的决定性因素 , 也将是极大改写太空旅行成本现状的关键 。
马斯克注意到 , 发射一枚“猎鹰9号”火箭的总成本是6 000万美元 , 其中只有0.3%是燃料成本 , 因此他说:“如果‘猎鹰9号’火箭可以重复使用上千次 , 那么单次的飞行成本就可以从6 000万美元降到6万美元 。 这显然将是一个巨大的变化 。 ”尽管“猎鹰9号”还无法承担哪怕只有一个宇航员的火星旅行任务 , 马斯克却借此说明了火箭的可重复利用将会对成本产生的不可思议的影响 。 如果火箭的可重复使用性不能实现 , 马斯克说:“那我们可能承受不起火星旅行的高昂成本 , 因为这是将全年国内生产总值的100% , 还是0.5%投入其中的差别 。 ”
2011年 , 在卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一次演讲中 , 贝佐斯也表示 , “蓝色起源”的目标是压低太空旅行的成本 , 并提高技术的安全性 。 他说 , 团队“努力降低太空旅行的成本 , 创建一个人类可以亲自探索太阳系的未来 , 随着时间的推移 , 缓慢、稳健的进展将会战胜我们所面临的挑战” 。
传统运载火箭都是一次性使用运载火箭 , 发射服务成本很高 , 相当于“乘客”不仅仅要掏燃料费用 , 还需要买下整发火箭才能够完成发射 。 如果运载火箭能够实现回收并可重复使用 , 那么火箭本身的制造成本就因为可以多次使用被摊薄 。 其中的原理和航空业相似:乘客只需要掏燃料费用和维护保养费用 , 而不需要买下整架飞机 。 这样的出行商业逻辑 , 会让发射服务的价格大幅降低 。
可以说 , 运载火箭是目前通往太空的唯一入口——但目前 , 运载火箭依然昂贵、流量很小 , 轻则千万 , 重则上亿 , 这就使得很多太空产业的商业模式无法成立 , 因此 , 商业航天突破的关键点 , 就在于低成本的商业运载火箭 。 只有当商业运载火箭能够将通往太空的流量做得足够大、足够便宜 , 很多太空产业的商业逻辑才能成立 , 太空旅游才会走向普通人 。
【(原创)陈根:太空旅游,怎么才能走向普通人?】独特优势的“猎鹰9号”
运载火箭的突破并没有让人们等太久 。 2015年12月21日 , 马斯克创立的SpaceX公司成功地在地面着陆垫上回收了火箭“猎鹰9号”的一级火箭 。 “猎鹰9号”的一级火箭是以自动垂直降落、借助可变推力发动机软着陆的方式实现回收 , 在回收应用技术上突破了很多难题 。
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