廉價(jià)航天發(fā)射方興未艾
????作者:Erick Schonfeld ????向太空發(fā)射數(shù)據(jù)通信衛(wèi)星的耗資龐大,然而,新一代可重復(fù)使用的火箭或許會(huì)降低空間運(yùn)輸?shù)膬r(jià)格。 ????太空軌道難以企及,而要實(shí)現(xiàn)太空往返則是難上加難。不過,為了能夠把衛(wèi)星或其它貨物送入太空,目前有比以往任何時(shí)候都多的商業(yè)企業(yè)正在從事可重復(fù)使用的空間運(yùn)載工具的開發(fā),其中包括洛克希德-馬丁公司(Lockheed?Martin)和四家規(guī)模較小的公司──凱利航天與技術(shù)公司(Kelly?Space?&?Technology)、基斯特航空航天公司(Kistler?Aerospace)、先鋒火箭飛機(jī)公司(Pioneer?Rocketplane)以及旋轉(zhuǎn)翼火箭公司(Rotary?Rocket)。倘若其中的任何開發(fā)項(xiàng)目能夠獲得成功,航天業(yè)的經(jīng)濟(jì)將會(huì)因此改觀。? ????由于數(shù)據(jù)通信的市場(chǎng)需求十分旺盛,對(duì)空間運(yùn)載工具的需求也極為巨大。但是,計(jì)劃中發(fā)射的衛(wèi)星的數(shù)目超過了全世界可以利用的航天發(fā)射能力。利用今天的一次性火箭發(fā)射一顆或幾顆衛(wèi)星,其代價(jià)是極其昂貴的:每一次發(fā)射的成本在?1,000?萬美元至?1.4?億美元之間,即每發(fā)射一磅有效載荷需花費(fèi)一萬美元。這就仿佛是新買來的波音?777?飛機(jī)只飛了一次就被扔到海里一樣。一次性火箭實(shí)際上就是成本巨大的洲際彈道導(dǎo)彈的改裝產(chǎn)物。旋轉(zhuǎn)翼火箭公司首席執(zhí)行官加里?赫德森(Gary?Hudson)說:“我們將建造用于空間運(yùn)輸?shù)墓ぞ撸皇桥诒褂玫奈淦鳌!敝圃炜芍貜?fù)使用的空間運(yùn)輸工具會(huì)使單位發(fā)射成本降低到每磅?1,000?美元以下。? ????在目前正在進(jìn)行的五個(gè)開發(fā)項(xiàng)目中,洛克希德-馬丁公司的項(xiàng)目是資金最為充足的。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)將向洛克希德公司的?X-33?計(jì)劃提供將近十億美元。該計(jì)劃旨在研制一種利用單級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)直達(dá)太空軌道的可完全重復(fù)使用的航天器。而那些小公司由于得不到此類政府補(bǔ)貼,只得苦苦支撐局面。不過在這個(gè)市場(chǎng)上,洛克希德公司未必勝券在握。例如,要想使目前還只是一架小尺寸樣機(jī)的?X-33?變成一群具有商業(yè)價(jià)值的空間運(yùn)載工具(這種航天器將被命名為?VentureStar),洛克希德公司還得自己拿出大約?50?億美元。與此同時(shí),其他?4?家公司希望在?2000?或?2001?年之前開發(fā)出可正式投入使用的運(yùn)載工具──這要比任何?VentureStar?航天器的出現(xiàn)早好幾年。由于衛(wèi)星發(fā)射的需求十分強(qiáng)勁,由某一種空間運(yùn)載工具壟斷航天運(yùn)輸業(yè)務(wù)的情況不大可能出現(xiàn)。? ????這四家小公司在設(shè)計(jì)可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭時(shí)所采取的方法各不相同。基斯特公司將利用推力巨大的俄羅斯制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)送重達(dá)一萬磅的有效載荷,其火箭分兩級(jí),計(jì)劃利用降落傘和氣囊著陸到地球上。(美國(guó)聯(lián)邦航空局尚未向基斯特公司發(fā)出許可證,因此該公司可能不得不移至澳大利亞進(jìn)行發(fā)射。)基斯特公司首席執(zhí)行官喬治?米勒(George?Mueller)是航天業(yè)的老資格人物:他在?NASA?工作期間曾領(lǐng)導(dǎo)過阿波羅(Apollo)登月計(jì)劃。衛(wèi)星制造企業(yè)空間系統(tǒng)-洛拉爾公司(Space?Systems/Loral)已經(jīng)同意委托基斯特公司發(fā)射未來的十顆衛(wèi)星,并為此支付一億美元。? ????基斯特公司的?K-1?運(yùn)載火箭以垂直方式起飛升空,而凱利公司和先鋒公司正在研制的太空飛機(jī)則將以水平方式起飛和著陸。凱利公司的飛機(jī)首先將由一架波音?747?飛機(jī)拖至?2.5?萬英尺高空,接著便點(diǎn)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī),射向太空。到達(dá)太空后,飛機(jī)機(jī)頭處艙門打開并釋放載荷,該載荷由一枚小型的一次性火箭送至預(yù)定軌道。凱利公司已經(jīng)得到了在?2001?年左右為摩托羅拉公司的全球性話音及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)“銥星”(Iridium)系統(tǒng)更換衛(wèi)星的合同,金額為?8,900?萬美元。(凱利公司并已向摩托羅拉公司提議簽訂一項(xiàng)規(guī)模更大、金額達(dá)數(shù)十億美元之巨的合同,內(nèi)容是由其在今后十年里為摩托羅拉發(fā)射將近?500?顆衛(wèi)星。如果摩托羅拉公司接受這一建議,凱利公司計(jì)劃利用這筆合同以出售債券的方式籌資?4.5?億美元,所得收入將用以研制最初的兩架飛機(jī)。)另一方面,先鋒公司的火箭巡航飛機(jī)(Rocketplane)將利用普通的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上升到通常的飛行高度,在那兒,一架加油飛機(jī)向火箭燃料箱加滿液態(tài)氧。接著,飛機(jī)將啟動(dòng)其火箭發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)入太空,并釋放一枚運(yùn)送載荷的小型次級(jí)火箭。除了發(fā)射衛(wèi)星以外,假如“(太空里)某個(gè)地方有人今天下午就要貨的話,”(先鋒公司創(chuàng)始人羅伯特?祖布林[?Robert?Eubrin]語),凱利公司和先鋒公司的飛機(jī)都可以用來執(zhí)行快速投遞包裹的任務(wù)。但到目前為止,先鋒公司只籌集到?300?萬美元的開發(fā)經(jīng)費(fèi)。? ????風(fēng)險(xiǎn)最大、技術(shù)上最為先進(jìn)的要數(shù)旋轉(zhuǎn)翼火箭公司的設(shè)計(jì)了。旋轉(zhuǎn)翼公司尚未動(dòng)手爭(zhēng)取任何航天發(fā)射合同。該公司的方針是“酒好不怕巷子深”。按照設(shè)計(jì),該公司的羅頓(Roton)火箭采取垂直方式升空起飛。一旦進(jìn)入太空,其機(jī)頭處的艙門洞開,留下載荷。然后該火箭便重返大氣層的指定區(qū)域,并采用類似直升飛機(jī)螺旋漿的旋翼放慢速度。更為令人驚駭?shù)氖牵毫_頓火箭將是由人操縱的。利用旋轉(zhuǎn)翼火箭發(fā)射小型衛(wèi)星的主意是飛行員馬蒂?薩勒居爾-克利恩(Marti?Sarigul-Klijn)想出來的。他曾在海軍擔(dān)任過試飛員,并且持有航空航天工程博士學(xué)位。旋轉(zhuǎn)翼可以使火箭在著地之前盤旋更長(zhǎng)的時(shí)間,從而有利于改善降落的穩(wěn)定性。? ????羅頓火箭可能成為最廉價(jià)的航天發(fā)射方案之一,因?yàn)檫@種火箭將利用單級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)直接到達(dá)軌道──這一點(diǎn)與?VentureStar?航天器相同。兩者都將使用空氣減震發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)使得利用多級(jí)火箭到達(dá)太空軌道成為多余:與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)不同,這種發(fā)動(dòng)機(jī)在升空過程中針對(duì)空氣壓力的變化作出自我調(diào)整,因此根本不需要將其投棄掉。? ????競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)于外形奇特的羅頓火箭究竟是否可行半信半疑。然而這種太空直升機(jī)正在吸引明智的投資者。曾經(jīng)為摩托羅拉公司的“銥星”計(jì)劃籌集了十億美元的巴克萊銀行(Barclays)的投資銀行家理查德?史密西斯(Richard?Smithies)正在協(xié)助旋轉(zhuǎn)翼火箭公司通過私人配股方式籌集?2,500?萬美元以上的資金,作為其部分開發(fā)經(jīng)費(fèi)。開發(fā)一枚可完全運(yùn)行的火箭將需要大約一億美元資金。? ????小說家湯姆?克蘭西(Tom?Clancy)是旋轉(zhuǎn)翼火箭公司最大的股東之一。克蘭西對(duì)高技術(shù)的癡迷早已名聲在外。他聲稱他投資該公司并非出于私心。他說:“我想看到太空向人類開放,成為我們做生意──即真正能夠干事情的地方。”當(dāng)然,如果這家公司的新發(fā)明能夠上天的話,他也將因此發(fā)大財(cái)。該公司已經(jīng)計(jì)劃好在?2000?年將首次公開發(fā)行股票,正好在火箭的首次試飛剛剛結(jié)束之后。 ????譯者:曹衛(wèi)國(guó) 相關(guān)稿件
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