SpaceX的神話始於NASA？SpaceX核心技能—發動機

馬斯克畢業於賓夕法尼亞大學,擁有南非、加拿大和美國三重國籍，2002年6月創建美國太空探索技術公司（SpaceX)。馬斯克的SpaceX有一個明確的目標——火星殖民，要實現火星殖民就要降低太空運輸的成本，SpaceX的瘋狂就此開始。SpaceX的成就是驚人的，2008年發射了世界首個私人投資的軌道級液體火箭——獵鷹1號；2010年首次成功將貨運龍飛船送入近地地球軌道並回收；2015年12月，獵鷹9號芯級回收成功；2017年3月第一次重複使用獵鷹9號芯級並回收成功；2018年2月重型獵鷹首飛成功，並回收兩枚助推器，芯級失敗；2019年開建星鏈衛星系統，2020年5月實現了載人航天；而現在正在如火如荼的開發載人星際航行的項目—SpaceX星際飛船（starship）。馬斯克似乎要將航天玩「瘋了」，一切都因「火箭發動機（Merlin）」而始，一切都以「火箭發動機（Raptor）」而狂。

為了實現自己的夢想，2002年馬斯克決定自己研發低成本火箭，實現移民火星的計劃。而一切都要從一款名不見經傳的火箭發動機（Fastrac）說起。Fastrac是由NASA(美國國家航天局)開發的渦輪泵供給的液氧煤油火箭發動機，發動機使用氣體發生器循環來驅動渦輪泵，然後排出少量的富燃料。Fastrac發動機非常便宜，每臺的成本價僅有350000美元，可產生285kN的推力，最關鍵的是該發動機的所有零件均可重複使用。

The Fastrac（MC-1）Engine

SpaceX和Fastrac有什麼關係嗎？SpaceX成立後，第一件大事當然是開發自己的火箭發動機。考慮到成本和重複使用等因素，SpaceX瞄上了Fastrac。雖然Fastrac火箭發動機從未飛行過，但是在NASA的幫助下，SpaceX的第一款發動機Merlin 1A（梅林）採用了許多Fastrac的設計和技術。這也許就是，馬斯克感謝NASA的資金和技術支持的原因吧。SpaceX的工程師們非常給力，Merlin火箭發動機不斷迭代，性能出現了質的提升，以至於Merlin 1D真版空的推力達到981kN，真空比衝達到348秒，推重比更是達到了199：1。

Merlin 1C

Merlin火箭發動機作為獵鷹火箭的核心科技，讓SpaceX名聲大噪。為什麼說Merlin火箭發動機是核心科技？SpaceX通過火箭回收再利用使得火箭發射成本降低了一個數量級，直接碾壓了競爭對手。火箭的回收重複使用主要有兩塊兒難啃的骨頭，一是精確控制飛行與著陸技術，一是變推力可重複使用發動機技術。對於信息技術不斷革新的前沿，變推力可重複使用發動機技術更為核心。Merlin火箭發動機的不斷迭代，不僅使獵鷹9號發射穩定、成本低廉，更是讓SpaceX造出了現役運載能力最強的火箭——重型獵鷹（三九二十七臺梅林火箭發動機）。

三九二十七

要想實現星際航行，Merlin火箭發動機是遠遠不夠的。因此，SpaceX開發了一款專門用於火星探索與殖民的火箭發動機——Raptor（猛禽），該發動機燃料為甲烷，推力是Merlin 1D的數倍，達到了3500kN（真空）。SpaceX的工程師們通過Merlin的迭代，已經玩轉了火箭發動機，換路子重新設計一款火箭發動機，並不算摸不著頭腦的難題。2019年8月27日，搭載著猛禽發動機的「星蟲」（星艦縮小版）成功完成了150米的跳躍測試。猛禽火箭發動機的出現，讓超重鷹+星艦也有了「核心科技」。猛禽之所以使用甲烷為燃料，一是可以結合液氫液氧發動機和液氧煤油發動機的優點（包括難易程度、成本、效率等），二是可以在富含二氧化碳的火星直接製備甲烷作為燃料。猛禽作為甲烷為燃料的全流量分級燃燒循環發動機，它竭力兼容了成本（200萬美金）、推力、效率、重複使用等優點，讓SpaceX有了實現starship的底氣。雖然，液氧煤油發動機有RD—170/180，液氫液氧有RD—68、RD—25，液氧甲烷有CE—4等眾多優秀的火箭發動機，但是，要實現低成本的星際航行，還是Raptor最靠譜。

Raptor

還是那句話，SpaceX因「火箭發動機」而始，因「火箭發動機」而狂。因為有了低成本高性能的Merlin，SpaceX可以毫無顧忌的打星鏈；因為有了低成本高性能的Raptor，SpaceX可以毫無顧忌的炸原型機。

SpaceX的一切——火箭發動機。