在SpaceX開啟私人太空產業身後,還有這不可低估的五大對手

兩天來，SpaceX成為第一家成功將人類送入軌道並安全返回太空的美國私人公司正在被世界各地的馬斯克迷們傳頌。
今天SpaceX的全尺寸星際原型機SNS成功進行了150米低空起飛。「我確實認為，這預示著太空飛行的新時代。我們要去月球，我們要在月球上建立基地，我們要派人去火星並使生活變得多行星，我認為這一天預示著太空探索的新紀元。」馬斯克在NASA為Behnken和Hurley兩位太空人舉行的歡迎儀式上說。不過更激動的顯然是NASA局長Bridenstine，他在新聞發布會上說：「今天是一次偉大的勝利，但這僅僅是個開始，我們正在進入人類太空飛行的新時代，NASA不再是所有硬體的購買者，所有者，以及運營者，我們將稱為一個客戶，許多客戶中的一員，這是一個非常大的，將人類送至近地軌道的商業市場。」載人龍飛船的下一次載人任務Crew-1，預計將在今年9月下旬進行。*NASA局長和馬斯克身後的就是4名Crew-1太空人未來，NASA計劃每隔幾個月就用SpaceX飛船將太空人送入太空，每個座位的費用大約為5500萬美元。這次飛行之所以廣受關注，皆因它是第一次由民營公司完成的飛船往返任務。它意味著太空飛行不再需要以舉國之力來實現，只要市場開放，民營資本一樣可以改寫人類的太空探索之旅。在太空梭退役之後，NASA藉助民營公司的智慧實現了重返太空的目的，在今天世界各地為了馬斯克的成功鼓掌之時，事實上NASA從來沒有把寶押注在SpaceX一家身上。美國媒體日前列出了SpaceX的五大競爭對手。它們三家是民營公司，兩家是老牌企業，當然事實上他們也都是私人資本支撐的企業 。對於SpaceX的介紹已經足夠多，今天我們就來介紹這五家同樣光環滿滿的科技飛行公司。媒體羅列的SpaceX的這五大競爭對手，客觀上毋寧稱之為NASA的PLAN B計劃，只是SpaceX在各個方面顯得更為成功一些。在過去多年中，SpaceX開發龍飛船，NASA已經向SpaceX支付了31億美元，用於太空飛行器的開發，以及此前6次的發射任務。但除了SpaceX之外，波音公司也獲得了來自NASA的48億美元，用於開發一個名為Starliner的飛行器，然而去年12月，這個飛行器的試飛以失敗告終，但這個項目也並未因失敗而放棄依然在開發之中。波音公司正是SpaceX的長期對手之一，其他四個分別是亞馬遜創始人Jeff Bezos打造的藍色起源（Blue Origin）、創立於紐西蘭的火箭實驗室、全球最大的武器製造商和軍事技術提供商之一諾斯羅普·格魯曼公司（Northrop Grumman）和由波音和洛克希德·馬丁公司共同創立的聯合發射聯盟（ULA）。不過這五家公司之間也並非純粹的零和競爭關係而是彼此競爭同時也會合作，他們是NASA打造的一支分散風險的國家隊。下面我們就來介紹一下這五家公司和他們各自的太空計劃。我們首先來介紹藍色起源（Blue Origin）。這是與SpaceX在氣質上最為接受的太空探索公司，馬斯克與Jeff Bezos二人也經常在社交媒體互懟。不過藍色起源尚未向太空發射任何東西（或任何人），但藍色起源仍將是SpaceX的主要競爭對手之一，無它，不差錢，Jeff Bezos是世界首富，同時離婚也未影響他對藍色起源的絕對控制。藍色起源廣為人知是他也在研發自己的可重複使用火箭，同時藍色起源也肩負著美國人重返月球的計劃。藍色起源可重複使用的火箭，叫新謝潑德（New Shepard）。可以在亞軌道太空飛行。未來它將提供11分鐘的亞太空旅行。

新謝潑德是以第一個進入太空的美國太空人艾倫·謝潑德（Alan Shepard）的名字來命名的，這一火箭旨在將太空人和研究有效載荷越過卡爾曼線（國際公認的太空邊界）。也就是進入亞太空，嚴格地說它是一個商業項目，是面向普通人想嘗試失重和亞太空飛行的收費項目。

「坐在一個可容納6人的太空艙中的60英尺高的火箭上，您將傾聽倒數計時，然後感覺到引擎在燃燒著升起並在大氣層中轟鳴。加速度超過3馬赫，承受的重力等於地球引力的三倍，您將把自己視為達到這種速度並進入太空的少數人之一。然後，當太空艙的降落傘展開以平穩地降落在西德克薩斯州沙漠中時，您將返回地球。」

不過藍色起源更讓人激動的項目是其名為藍月亮的登月著陸器。藍月亮是一種靈活的著陸器，可向月球表面輸送各種各樣的小型、中型和大型有效載荷。無論是貨物還是機組人員，提供精確和軟著陸的能力將使人類在月球上的降落變成習以為常。目前藍色起源正在與SpaceX的其他競爭對手洛克希德·馬丁（Lockheed Martin）和諾斯·魯普·格魯蒙德（Northrup Grummond）一起為NASA的Artemis任務開發人類著陸系統，以使美國人重返月球。這一被稱為美國登月的國家隊正在開發Artemis人類著陸系統。NASA的Artemis計劃最現實的目標是在2024年之前將第一名女性和第二名男性送上月球，讓美國人重返月球表面，為商業開發月球，並建造通往火星的道路。為了實現這一目標，NASA發出了一項工業徵集書，要求開發Artemis項目的核心系統——人類著陸系統（HLS）。最終NASA整合了四家公司組成登月國家隊，國家隊由「藍色起源」，洛克希德·馬丁，諾斯羅普·格魯曼和德雷珀組成。四方共同為NASA的Artemis計劃開發一種人類著陸系統，以使美國人在2024年之前返回月球表面。團隊在人類太空飛行系統，運載火箭，推進器，軌道物流，深空任務，星際導航和行星著陸。我們豐富的經驗使NASA能夠獨特地執行Artemis計劃。

藍色起源作為總承包商，負責計劃管理，系統工程，安全和任務保證以及任務工程和運營；並開發登月著陸器。

洛克希德·馬丁公司（Lockheed Martin）開發了可重複使用的降落運載工具，並領導機組人員的飛行操作和培訓。

諾斯羅普·格魯曼公司（Northrop Grumman）開發了「轉移元件」運載工具，該運載工具將著陸系統送入低月球軌道以進行最終下降。

 

德雷珀（Draper）領導下降指導並提供飛行電子設備。 

藍色起源的降落系統是基於Blue Moon著陸器和BE-7發動機開發的，該發動機已經開發了有幾年時間。 當前這一計劃進展如何呢？官方的說法是已為人類重返月球做好了準備。 不過藍色起源的可重複火箭亞太空飛行項目計劃是2021年發射。火箭實驗室成立於2006年，是一家紐西蘭公司，主要目標是製造低成本，可重複使用的火箭，用於將小型衛星和立方體衛星送入軌道。他們已經成功發射了11次電子火箭。不過在今年7月4日的一次發射任務中因火箭失控損失了六顆人造衛星，這對其財務狀況是一次不小的打擊，這是公司設立以來第13次發射失敗。火箭實驗室在發射衛星業務上的獨特性體現在其成本小，不產生太空軌道碎片，可以大大減少太空垃圾。火箭實驗室設計了一個名為Kick Stage的平臺，其目的是將小型衛星送入精確軌道，然後再使火箭自身脫離軌道，將火箭的所有部分都留在太空中。Kick Stage由物理學家和化學家瑪麗·居裡的名字命名，它是一個靈巧但功能強大的額外平臺，旨在使有效載荷軌道圓形化。它採用冷氣反應控制系統來精確地指向自己，並將衛星部署到獨立但高度精確的軌道上，並且還避免了在部署過程中與其他太空飛行器接觸碰撞的風險。 完成任務後，Kick Stage可以重新定向自身，並最後一次點燃居裡引擎，以執行脫軌機動。使火箭能夠重新進入大氣層並燃燒殆盡。這樣每次發射，太空中除了留下客戶的衛星不會在軌道上留下任何太空垃圾。當前火箭實驗室也是美國NASA的供應商，是美國重返月球計劃的核心成員。到2021年，火箭實驗室將為美國宇航局發射一枚CubeSat衛星進入月球軌道。這NASA的Artemis計劃的一部分，旨在投石問路。火箭實驗室將使用其開發的電子火箭和光子月球飛船，將NASA的Cislunar自主定位系統技術操作和導航實驗（CAPSTONE）CubeSat發射到相應的月球軌道。CAPSTONE的主要目的是測試和驗證繞月球的近似直線光暈軌道的計算出的軌道穩定性，該軌道與為月球通道計劃的軌道相同。該通道是一個計劃中的小型空間站，它將繞月球運行，為太空人提供進入月球表面的通道。它將為太空人提供居住區，科學和研究實驗室以及參觀太空飛行器的港口。CAPSTONE還將測試導航系統，該系統將在不依賴地面站的情況下測量其相對於NASA的「月球偵察軌道器」（LRO）的位置。CAPSTONE是學習如何在此軌道上執行更強大的任務的第一步，它將為人類探索太陽系奠定基礎。 

Rocket Lab目前的兩個私人發射場一個在紐西蘭馬希亞（Mahia），一個在美國Wallops島。諾斯羅普·格魯曼公司（ Northrop Grumman）是美國全球航空航天和國防技術公司。它擁有90,000名員工，年收入超過300億美元，是全球最大的武器製造商和軍事技術提供商之一。它與美國國家航空航天局（NASA）和美國軍方合作以支持和發射太空飛行器已有很長的歷史。*諾斯羅普·格魯曼在飛彈、雷射武器方面的成就更為世人所知不過從SpaceX的崛起來看，顯然是為了激發諾斯羅普·格魯曼公司的活力才引入了SpaceX、藍色起源這樣的後起之秀。諾斯羅普·格魯曼公司當前最核心的任務是研發自己的中型/重型起重火箭，名為OmegA，該火箭正在與Blue Origin，SpaceX和United Launch Alliance籤署一份龐大的合同。這支火箭的技術突破是如何抵抗各種幅身並降低製造運營成本。太空輻射會燒焦電路，吞噬電子設備和存儲數據，這是對在太空中運行或穿越太空的系統的最大威脅。*美國宇航局太空輻射實驗室首席研究員亞當·魯塞克（Adam Rusek）在紐約布魯克海文國家實驗室對OmegA電子設備進行輻射測試。
但是，在充滿輻射的環境中運行不超過12小時的火箭真的需要和在地球同步軌道上運行15年的衛星一樣，需要同樣昂貴的抗輻射飛行計算機嗎？設計OmegA 火箭的諾斯羅普·格魯曼公司的工程師決定找出答案。當前這款火箭進行了廣泛的輻射測試，OmegA團隊確定它可以放棄昂貴的輻射硬化計算機。「相反，我們將使用已經過測試和驗證的COTS飛行計算機，它將正常運行，這為該計劃和我們的客戶節省了12：1的成本。」簡言之，OmegA火箭實現了載重能力和經濟性的統一。波音公司歷史悠久，但做為美國製造的象徵從去年始一直為737Max復飛而絞盡腦汁。但波音可不僅僅止於生產民航客機，上世紀曾幫助NASA建造國際空間站。

在太空探索方面，波音開發研製的Starliner宇宙飛船一直被各界認為可與SpaceX的龍飛船（Dragon）相媲美。

不過稍顯遺憾的是Starliner的無人駕駛試飛在2019年12月發生了錯誤，目前NASA正在對這一項目進行安全調查。這是波音遇到的最新打擊。

*2019年12月20日從佛羅裡達州卡納維拉爾角的碼頭公園看到，一架ULA阿特拉斯V火箭上的波音CST-100 Starliner飛船在一次無螺旋軌道飛行測試中從卡納維拉爾角空軍基地40號發射場飛往國際空間站。
Starliner可容納7名乘客，也可以同時搭載乘員和貨物執行低地球軌道的飛行任務。對於NASA往返國際空間站的任務，它可以攜帶多達4位機組人員。Starliner具有創新的無焊縫結構，在六個月的周轉時間內最多可重複使用10次。它還具有用於工作人員界面的無線網際網路和平板電腦技術。這次事故對于波音而言頗為嚴重，但分析人士說，事故是不幸的，但不是災難性的。

儘管這可能會進一步推遲波音公司明年將美國宇航局太空人帶到空間站的計劃，但目前這一事故並未危及人類生命，也沒有顯示出太空艙的安全性有問題。市場研究公司Teal Group的高級太空分析師說：「這不是必須回到圖紙然後重新開始的事情。只是他們必須做出調整。」聯合發射聯盟（ULA）一直被稱為SpaceX的最大競爭對手，這是由波音和洛克希德·馬丁公司共同創立的合資企業。

該公司的阿特拉斯（Atlas）和達美（Delta）火箭已完成135次發射。

他們最新的重型火箭Vulcan 在可重複使用性方面可與SpaceX的Starship 媲美，並將於2021年初向月球發射，以交付新的月球著陸器。在今年繼中國發射火星探測項目之後，緊隨而至的美國火星2020任務，美國宇航局的毅力號就是由聯合發射聯盟（ULA）的Atlas V火箭7月30在佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空的。從1960年代開始，聯合發射聯盟及其火箭承擔了每一次的美國火星飛行任務。此次毅力號是聯合發射聯盟第20 次前往紅色星球，也是其成功發射的第 85 枚Atlas V火箭。Atlas V此前曾向火星發射過四次任務，包括2005年的火星偵察軌道飛行器，2011年的好奇號漫遊車，2013年的MAVEN軌道飛行器和2018年的InSight著陸器。Atlas V是唯一通過核動力發射有效載荷的火箭。541配置是Atlas V機隊中最強大的火箭之一，具有四個固體火箭助推器，可提供最佳性能以精確執行各種任務類型。這款Atlas V 541配置車輛包括5米有效載荷整流罩（PLF），高197英尺。用於此任務的阿特拉斯助推器由RD AMROSS RD-180發動機提供動力。迄今為止，ULA已發射140次，任務成功率100％。聯合發射聯盟被稱為世界上經驗最豐富，最可靠的發射服務提供商。從這幾家公司來看，美國SpaceX的成功離不開這些同樣在進步的夥伴。他們一同組成了美國強大的太空探索能力。馬斯克創立的特斯拉成功地推動了中國新造車運動的興起，同樣SpaceX也激發了我國火箭和衛星領域的開放。2014年1月2日註冊的翎客航天技術有限公司是中國第一家民營火箭企業。隨後出現了共七家火箭發射公司，其中有六家的地址離中國運載火箭技術研究院附近。2019年北京未來宇航空間技術研究院公布的《2018中國商業航天產業投資報告》顯示，截至2018年年底，國內已註冊的商業航天領域公司有141家，其中民營航天企業123家，佔比87.2%。其中，衛星製造企業36家，衛星發射企業22家，衛星運營企業39家，衛星應用企業44家。

2018年中國商業航天領域年度投融資總額達35.71億元，主要集中在衛星應用和發射領域。至少發生的36筆投融資交易中，29筆發生在北京。2018年中國航天共執行39次發射任務，發射太空飛行器105個，在這39次發射任務中，與商業行為相關的發射約13次，並成功將36顆衛星送入太空。根據目前已公開的衛星星座計劃，《報告》預計，到2025年前我國將發射約3100顆商業衛星，我國商業衛星製造產業的年均市場規模將達到136億元，商業衛星發射年均市場規模將達到170億元。