
文:刘杨 | 湖北卫视国际时政新闻特约评论员、中国航空学会“优秀作家”
美国太空军此前宣布,美国联合发射联盟 (United Launch Alliance, 简称ULA) 的“火神-半人马座”(Vulcan Centaur)大型运载火箭已经正式通过了军方的“国家安全任务发射认证”认证,可以执行军事发射任务。
没过几天,大西洋对岸的德国“光谱”( Spectrum)火箭却拖着熊熊火焰一头坠入了挪威海域,雄心勃勃的欧洲商业航天的一次重要尝试,就此梦碎。
在全球火箭商业发射的版图上,入局既有门槛,玩家更需实力。

相较于落寞中的德国太空初创私营企业伊萨尔航空航天公司(Isar Aerospace),ULA迎来的当然是个重要的好消息,而得到了宝贵的军方认证,其重要意义更在于,参与竞争美国军民航天发射与太空探索任务的多家商业航天公司,都各有“绝活”,美国商业航天领域“一超多强”的格局正在加速演进。
美国商业航天公司在军民领域的布局
为什么太空军的认证对ULA如此重要?看看读者们较为熟悉的美国国家航空航天局(NASA)近年来载人航天和深空探索任务的份额就知道,马斯克旗下创立的SpaceX公司凭借可回收火箭技术和低成本优势,主导了NASA的近地轨道载人和深空任务,包括为国际空间站运送宇航员和货物的Crew任务和“阿尔忒弥斯”(Artemis)载人登月计划等;
贝索斯创立的“蓝色起源”(Blue Origin)公司则聚焦月球探索任务,重点开发新型运载火箭发动机,甚至和SpaceX联合研制月球着陆器;ULA则曾是美国军事航天发射服务的主要供应商,长期依赖政府和军方高价值防务发射订单,然而目前正经历份额流失和艰难转型,因此太空军的认证准入,对于ULA来说便不容有失。
目前,“蓝色起源”的“新格伦”(New Glenn)重型运载火箭与SpaceX的“超重-星舰”(Super heavy-Starship)运载火箭,竞相为NASA提供载人航天、月球探索甚至太空移民项目的发射服务。
尽管SpaceX作为一家商业航天公司在这些领域起步较早,但潜在的市场发展势头仍有可能朝“蓝色起源”这样的后起之势倾斜,毕竟后者这样的“老航天”公司技术底蕴强、在商业航天新业务上又拥有后发优势,比较容易借鉴SpaceX的“猎鹰”(Falcon)火箭的经验和教训,从而更快掌握火箭助推器着陆和重复使用技术。

美国有分析人士认为,“蓝色起源”的“新格伦”火箭比“猎鹰”运力更强,而且可能只需要一半的试验发射次数,便能成功实现与SpaceX的“猎鹰”火箭一样的助推器着陆。
而在军事航天发射任务方面,军方的认证对于这些商业航天公司来说同样是必须跨越的门槛。SpaceX凭借其“猎鹰”系列火箭几乎垄断了美国军方的国家安全发射任务,但很快人们就会发现会有三个强大的竞争对手参与其中:“蓝色起源”的“新格伦”、SpaceX的“猎鹰”系列以及ULA的“火神-半人马座”火箭。
首枚“新格伦”火箭在卡纳维拉尔角发射场发射升空,并将演示载荷送入轨道。“新格伦”火箭的首次亮相也离获得美国太空军的认证更近了一步,一旦获得认证,它就也能用于发射美军大型间谍卫星和其他军用卫星了。
而随着ULA的“火神-半人马座”火箭通过了太空军的最终认证审核,目前太空部队的发射任务几乎就是ULA与SpaceX各占半壁江山。
从失败中进步
包括SpaceX在内的美国商业航天公司都面临着一个困局,那就是在企业的高速发展和激烈竞争中,必须快速实现产品技术的迭代以抢占商业先机。
而众所周知,航天发射与太空探索任务实则是严谨的科学活动,讲究循序渐进而非急于求成。在如何认识和处理这对矛盾的过程中,美国的商业航天公司们都曾经历一系列痛苦的失败,也折射出各自在商业航天发射领域技术路径的差异。

回到文章开头提到的ULA的“火神-半人马座”火箭,在第二次试飞中,它的助推器就发生过故障,使得其在美国太空军“通关”的道路骤然阴云密布。而“蓝色起源”方面,也不是没有经历过测试失败。
在“新格伦”火箭首飞之前的几年里,该公司的两枚“新谢泼德”(New Shepard)助推器就曾发生过坠毁,所幸这些事故都发生在其位于得克萨斯州范霍恩附近无人居住的沙漠测试场,相对安全。
而在“新格伦”火箭的首飞过程中,助推器在返回地球时数据传输中断,并且未能按预期降落在以贝索斯母亲的名字命名的“杰奎琳”(Jacklyn)号回收驳船上。
仅仅在15个小时后,“蓝色起源”和SpaceX两者在商业航天业务发展方式上的鲜明对比,就得到了生动体现。
当时,马斯克的第7枚“超重-星舰”火箭从位于得克萨斯州博卡奇卡的SpaceX发射场发射升空,执行测试首个二代“星舰”(上面级火箭改进型)发射任务。
这枚“星舰”配备了容积更大的推进剂储罐和其他“升级款”设备,原本有望成为第一枚部署有效载荷的“星舰”,具体来说,就是要部署10颗“星链”互联网卫星模型,这些载荷计划将和“星舰”一起被送入亚轨道绕地球飞行。

然而,“星舰”在飞行大约8分钟后便与地面失去联系。不到一个小时,发布在社交平台X上的视频就显示,“星舰”的残骸划过英属特克斯和凯科斯群岛上空,向地面坠落。
美国联邦航空管理局(FAA)后来表示,他们不得不为此紧急改道了数十个航班,并“与SpaceX及相关部门合作,以确认有关公共财产受损的情况”。
在接下来的几天里,网络媒体平台上的多张照片和视频显示,当地一些海滩和高尔夫球场上都似乎出现了“星舰”的残骸碎块。
马斯克本人倒是对“星舰”的最新这次失败并不在意,他在X上开玩笑说,“成功难以确定,但娱乐是肯定能有的!”不过,SpaceX的“超重”助推器却成功返回了发射台,并通过发射塔的“筷子”装置顺利实现了第二次捕获,这就形成了一个有意思的对比——“新格伦”火箭顺利进入了轨道,但助推器丢失了;“星舰”没能进入轨道,但其助推器却完好无损地返回了地球。
对于马斯克的SpaceX来说,火箭的损失本身或许并非失败,而是一种快速发现升级设计是否存在问题的有效方式,以便“星舰”项目可以进行快速自我“修复”。
毕竟,马斯克需要尽快让“星链”项目盈利,并且积极为探月和火星登陆做准备。

在“大客户”们的焦急等待之下,“猎鹰9”号和“星舰”的测试发射频率必须加快;而对于总部位于华盛顿州肯特市的“蓝色起源”公司来说,“新格伦”火箭的遭遇则从侧面证明了这家公司拉丁语口号“Gradatim Ferociter”(意即“一步一步,稳扎稳打”)的正确性,这句口号也很好地概括了该公司的技术研发路径。
“蓝色起源”很早就决定先使用一台体积只有“新格伦”火箭五分之一大小的飞行器来验证和掌握其亚轨道飞行技术,只是起步并不顺利。
第一枚无人的“新谢泼德”火箭在首次飞行中坠毁,但在七个月后的第二次尝试中,“蓝色起源”成功发射并回收了助推器及其无人太空舱。
在首次搭载乘客之前,他们又重复试验了14次。总的来说,“蓝色起源”已经发射了“新谢泼德”火箭28次,除了两次之外,其余的助推器都实现了成功着陆,而两次失败都是由发动机问题导致火箭失去控制造成的。
因此,“新格伦”的首次艰难亮相表明,“蓝色起源”尚未在真正意义上掌握重型运载火箭的这一重复使用可回收技术。

产品迭代与技术演进
上文提到了美国商业航天公司不约而同的一些失败经历,尽管“蓝色起源”、SpaceX这些公司在接受风险的程度和方式上截然不同,但其实这些都是这些志在商业成功的公司产品技术迭代的例子,只不过SpaceX公司,或者说马斯克的独特之处在于,既然自己在资金和人才上相比其他商业航天公司全面占优,那么就更倾向于进行全面和整体的迭代方案设计快速推进。
就像美国国内一些分析人士所说的,“炸毁数十枚价值数百万美元的飞行器是一种真正的奢侈,实际上很少有从事商业航天业务的公司和机构能够承受。但当你有世界首富的支持时,情况就大不一样”。
在全球关注的眼光之下,“星舰”的一次次爆炸不仅对SpaceX的项目进程产生了实实在在的影响,也引发了广泛的舆论争议。《美国航空航天》杂志刊文认为,马斯克屡败屡战的哲学并非大胆创新,而是代表着一种“鲁莽漠视的傲慢和特权式的态度”,尤其是当这些“被包装成进步机会的冒险项目的失败,是以牺牲地球环境、公共安全和纳税人的生计为代价”的时候。
对此,马斯克反驳道,“星舰”的发射任务每次都是在指定的发射走廊内执行的,就像NASA其他的一些发射任务一样,其实都很好地保护了地面、水上和空中的公众安全,任何残留的碎片都没落在危险区域。

与此同时,SpaceX其实也有自己循序渐进的计划。目前,尽管“星舰”尚未完成绕地球轨道的飞行,“超重-星舰”火箭的七次飞行都在亚轨道上,但这样一来SpaceX就可以多次尝试并改进着陆技术,同时也不影响其他目标的推进。
其中有三次“星舰”上面级火箭在印度洋海域进行了可控溅落,有两次“超重”助推器成功飞回了发射场,并被发射塔的“筷子”装置捕获。或许SpaceX确实付出了一些代价,但这些成果的意义同样重要。
相比之下,贝索斯同样是全球顶级富豪之一,从理论上讲,“蓝色起源”也可以选择采取同样激进的方式大胆尝试而不计成本,但它并没有这么做。
或许是“蓝色起源”管理层深深植根大脑中的“老航天”传统思维引领,管理上繁复混乱、目标不够聚焦,又容易被对手的动向影响,还时不时因为资金、官司的问题遭遇项目停滞,总体行动上较SpaceX明显落后。
比方说,“蓝色起源”选择在可回收火箭的项目上采取“先小后大”的策略,火箭方案设计时考虑的十分全面,二级、三级构型都要充分考虑,火箭和助推器迭代优化设计需要比SpaceX更长的研发周期。从长远来看,时间或许会证明这种模式可能更高效、更稳健。
如果“新格伦”火箭飞行测试进展顺利,能够尽可能获得试验发射的成功,那么这种方式的进展也会快得多。

“新格伦”火箭
至于ULA,一度受到BE-4助推器发动机迟迟不能交货的影响,从而拖累了“火神-半人马座”火箭的交付进度,也影响了ULA与“蓝色起源”公司的合作。
与SpaceX和“蓝色起源”相比,ULA的可重复使用火箭技术迭代和研发设计上动作迟缓,总体上更依赖传统一次性火箭模式,如当家主力——“宇宙神5号”和“德尔塔4号”火箭。当然,这与ULA与美国军方和NASA深度绑定的合作关系有关,在技术创新上缺乏源动力。
现实的压力
尽管在经营思路、资源获取和技术路径上彼此存在较大差异,这些美国商业航天公司所面临的现实压力却是概莫能外的。
在“超重-星舰”的第七次飞行任务结束后不久,美国联邦航空管理局命令SpaceX公司对“星舰”的损失情况展开调查,并提交一份报告,详细说明在下一枚火箭发射之前必须完成的“纠正措施”。
说起来,这已经是该型号的火箭第四次被FAA禁飞了。而“蓝色起源”公司也被紧紧盯着,由于助推器的损失,按FAA要求也必须完成一次事故调查并提交报告,以获取“新格伦”火箭下次发射的许可证。

在利润丰厚的军方安全领域,几家商业航天公司也面临着呈白热化趋势的竞争。“蓝色起源”公司、ULA和SpaceX公司在未来五年内将一同竞争至少30项军事发射合同,总价值高达56亿美元。
在波音和洛克希德· 马丁联合成立ULA后的十多年里,ULA一度是唯一一家可发射军方最重要卫星的公司,但当SpaceX也开始为军方发射国家安全卫星后,军方的订单也不那么好拿了。很显然,美国军方正在努力给自己的供应商花名册中引入竞争,减少对一两家公司的传统依赖。
有鉴于此,商业航天公司们都没打算把鸡蛋放在一个篮子里。短期内,“蓝色起源”除了参与国家安全发射任务的竞争外,还签订了为商业巨型卫星星座制造商发射卫星和亚轨道旅游的合同,甚至还计划在近地轨道上搭建一个名为“轨道礁”的“轨道商业园区”式的空间站,从而为航天员及游客提供服务。
从长远规划来看,“蓝色起源”紧抓“阿尔忒弥斯”计划,瞄准“蓝月”着陆器目标。马斯克则押注“星舰”,其任务包括继续发射“星链”卫星、为NASA运送宇航员和货物到月球,以及有朝一日实现马斯克一次送100人去火星的梦想。
SpaceX尚未明确表示是否会让“星舰”参与美国国家安全发射任务,但据报道,美国太空军有兴趣研究如何利用这款重型运载火箭来运送大量载荷。

前景比较
的确,低成本可重复回收使用火箭是当前美国商业航天公司追逐的一个热点,马斯克的SpaceX正以“可回收火箭+低成本”模式重塑商业航天行业规则。尽管“新格伦”火箭和“星舰”存在诸多规格和理念上的不同,但它们都注重可重复使用性。
这一特点在一定程度上与成本可承受性相关,也是受公司创始人个人意志的驱动。贝索斯提议在近地轨道建立殖民地,让数百万人在那里生活和工作;马斯克则经常谈到要在火星上建立一座“自给自足”的城市。这两种愿景都需要具备一次性频繁运送大量人员和货物的能力,而设计成能够多次发射和着陆的重型火箭,无疑将是实现这一目标的最佳方式,也最具前景。
到目前为止,“新格伦”火箭的研发过程更像是循序渐进,而非激进快速,“蓝色起源”公司“稳扎稳打”的研发节奏也让客户对其抱有更高的期望。
如果既往之事可作前车之鉴,那么一旦“蓝色起源”迅速获批恢复发射,这段漫长的研发阶段可能很快就会得到加速,仍有机会在NASA重返月球计划中分一杯羹,否则可能失去与SpaceX等公司正面竞争的能力。
正如我们所看到的,“星舰”火箭试飞屡次爆炸,如果受发射失败和延迟影响,可能冲击马斯克的月球和火星计划。

而ULA的重型运载火箭长期垄断美国军方和政府发射任务,以高可靠性和安全性著称。这种良好底蕴和基础,能否在未来美国太空军的发射合同中得到延续?ULA和“蓝色起源”就BE-4发动机助推器的合作能否顺利推进以在商业发射市场站稳脚跟?都还需要用行动去证明。
资金和成本方面,“蓝色起源”至今仍在亏损,ULA这样的传统巨头则转型步调缓慢,技术开发和试验发射成本居高不下,SpaceX虽扭亏为盈,但仍需努力降低成本简化项目管理流程。
据称,ULA还可能面临被一些私募基金收购的风险,如果无法有效降低成本和加速技术迭代,最终可能沦为“定制化发射服务商”,只能专注于高价值得军方和政府载荷任务。
相比之下,SpaceX的成本优势显著,通过可回收和规模化生产将重型运载火箭的单次发射成本降低90%,如据报道,“猎鹰9”单次发射成本仅为ULA的1/3,SpaceX还具备垂直整合产业链的优势,更通过“星链”实现了“发射需求自循环”的商业闭环。
短期内,SpaceX公司不仅将继续主导美国商业航天发射市场,还将稳抓军方发射的份额。它的问题主要在于,这家私人公司的发展战略和马斯克本人决策高度相关,尤其是在马斯克本人近期深陷舆论漩涡的情况下,公司治理的风险也不容忽视。

正如前文所述,SpaceX公司凭借商业模式和技术创新暂时领跑美国商业航天市场,ULA则依赖政府和防务订单艰难转型,“蓝色起源”需要医治的则是战略与管理上的传统痼疾。
美国还有多家活跃的私人商业航天公司,如专注于亚轨道载人飞行服务的维珍银河(Virgin Galactic)、为美国国防部及商业卫星公司提供小型卫星发射服务的火箭实验室(Rocket Lab)等等,它们都在卫星互联通信、近地太空旅游、火箭推进系统制造等领域展现出了强劲的创新活力。
不过我们也需要时刻提醒自己的是,商业航天领域在全球范围内都是各家大胆创新和尝试的一条新赛道,就连文章开头提到的德国“光谱”火箭的受挫,仍不失为欧洲在自研火箭、环保燃料和低成本极地发射等领域的一次勇敢探索。
我们不必试图用一家公司的发展思路和方式,去评判另一家公司的表现。对其中一家公司有效的策略,对另一家公司可能并不适用,反之亦然。
但相同的是,这些公司都在通过技术和商业模式的创新突破,推动太空探索从政府、军方主导转向商业多元化发展,拼起全球商业航天产业的新格局。

在未来的十年里,私人商业航天公司将与传统航天巨头形成互补,美国商业航天或将加速形成“一超多强”的局面,但“大国竞争”、地缘政治、技术风险,甚至特朗普“美国优先”主义的大旗,都有可能再次重塑这一“战场”。
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