SpaceX 為啥生在美國,卻不是中國?

2020-12-04 正和島

島 君 說

2月7日凌晨,全世界的目光都對準了美國宇航局的甘迺迪發射中心,因為美國目前最牛的私人宇航公司SpaceX,在這裡發射了一枚遠超目前全世界所有火箭的超級重型運載火箭——「獵鷹重型」公司創始人伊隆·馬斯克吹了7年的又一個牛成為了現實!

在一些媒體看來,這枚火箭的成功發射已經令人類「登陸和殖民火星」的夢想變得越發現實起來,重返月球更是不再話下……

但比起這些噱頭,真正讓我們中國人震驚的是:我們國家不僅目前根本沒有這種量級的火箭,而且我們距離造出這種量級載荷的火箭還要大概10年之久!

編輯:肆澍

正和島綜自浪潮工作室、環球時報、航天愛好者

今日,馬斯克的火箭撼動了航天業,整個過程相當震撼!廢話不說,直接上視頻!

火箭起飛瞬間,2000噸的起飛推力確實不是震撼兩個字所能形容的 .

依舊是排山倒海的歡呼聲!致敬這些勇敢創新的工程師們!

SpaceX火箭回收飽受爭議和質疑,一路走來日漸成熟,如今已經鮮有人再懷疑了。

當然,網友麼,還記得這輛要送往火星的特斯拉跑車麼?

沒錯,它已經順利飛出大氣層了,現在正在繞地球旋轉,在演示完長時間滑行性能後,火箭二級將進行最後一次點火,這輛特斯拉將正式進入地球-火星轉移軌道。

全世界獨一無二的最強火箭

經此一役,「獵鷹重型」自身的超強性能和絕佳的性價比一舉打破了多項世界紀錄,人類現役最強運載火箭的寶座已經易主的事實,已經無可撼動。毫不誇張的說,「獵鷹重型」完全可以碾壓目前全世界所有火箭。

近地軌道運載能力(LEO):63.8 噸——相當於一架滿載乘客的波音 737 客機,比目前紀錄保持者德爾塔 IV 重型火箭的 28.8 噸足足提高了兩倍還多;

地球同步軌道運載能力(GTO):26.7 噸——相當於二戰時英軍一輛「瑪蒂爾達」II 型坦克;

火星軌道的運載能力:16.8 噸——相當於一臺 LAV3 裝甲車。

大家一定會問,這個「獵鷹重型」63.8噸的「近地球軌道」載荷,到底意味著什麼?

2030年,中國計劃實現載人登月計劃,依靠現在的「長徵5號」載荷是完全不夠的,還需要尚在規劃中的長徵9號超級火箭才可以。

可如果美國人想重返月球的話,他們現在就已經可以憑藉「獵鷹重型」實現這個我們中國人還要12年才能實現的目標了。

此外,若SpaceX的「獵鷹九號」能夠大規模使用,將大大減少火箭發射的費用。據馬斯克稱,可重複使用的火箭費用將只需要6000萬美元的火箭和20到30萬美元的燃料。

而目前,其競爭對手「聯合發射聯盟」發射一次火箭需要的費用高達2.25億美元。在此之前,火箭發射後,即使沒有墜毀,也成了毫無用處的垃圾。

假以時日,如果火箭能像飛機一樣重複頻繁使用,那麼太空探索的費用將極大降低,前景不可限量。

為什麼SpaceX誕生在美國?

1.百家爭鳴,群雄逐鹿

事實上,美國商業航空公司,從製造航天飛船到可重複使用的運載火箭,SpaceX、聯合發射聯盟、「藍色起源」、軌道科學公司、波音等等,一直是群雄逐鹿的局面。

2015年11月份,亞馬遜創始人傑夫·貝索斯的商業公司「藍色起源」也成功發射並回收了「新謝潑德」號火箭。但不論從高度、速度、重量來看,「藍色起源」與「獵鷹九號」相比都是小巫見大巫。

老對手貝索斯發布推文祝賀「獵鷹」順利發射,馬斯克回應略顯塑料 / Twitter

再往前推,維珍銀河的「太空船一號」早在2004年就成功測試了可回收的亞軌道火箭。

其實,不僅在火箭製造領域,在其他大型航空商業領域,也呈現百家爭鳴的態勢。

SpaceX創始人馬斯克在火箭發射現場接受採訪 / CBS News

2.美國商人的太空情結

美國企業家對太空充滿熱情可謂自古有之。19世紀,囿於當時的技術,太空探索主要是建設天文臺,這些天文臺的造價十分昂貴,按照如今的價格,幾億到十幾億美元相當常見。

彼時探索太空顯然是個無利可圖的買賣,當時人們的目的不是賺錢,幾乎都是純粹出於興趣和慈善。但在今天,太空商業顯現出了繁榮的跡象。不僅僅是現時的利益,太空旅遊業、太空採礦等產業都有望在未來成為香餑餑。

SpaceX官方已經宣稱開始盈利,但並未透露具體數額。從公開的訂單和投資來看,SpaceX未來的收入可觀:SpaceX運送美國太空人和物資供給的合同價值42億美元。

除了傳統的火箭發射、航天飛船領域競爭激烈,一些新興領域也引人關注。

2007年,Google宣布了Lunar XPRIZE大獎,規定如果有團隊能開發出成功登錄月球表面的機器人,行駛至少500米,同時向地球傳回圖片,冠軍有2000萬美元獎金,亞軍500萬獎金,此外還有4百萬的技術獎勵和100萬的多樣化獎金。

馬斯克在推特發布太空海報並配文「Regular departures…

(都坐下,常規發射)」 / Twitter

太空行業不僅有現時的利益,長遠來看,更是一塊大蛋糕。比如太空採礦。倫敦大學的教授伊恩·克勞福德說,一顆直徑200米的金屬小行星,價值達300億美元。

再譬如太空旅遊。2001年,美國商人丹尼斯·提託成為第一個飛入國際空間站的個人,為此他付了2000萬美元。他是第一位「太空遊客」。在接下來的八年時間裡,又有6名太空遊客飛向國際空間站。

當下種種太空探索嘗試,昭示了太空商業的無限潛力。而馬斯克的這次發射成功,則讓人類在走向太空商業時代的路上,邁出了一大步。

美國深厚的資本主義土壤和商人自身的興趣,讓美國在太空商業中先人一步。馬斯克的這次發射正是對這一傳統的最好傳承和詮釋。

3.立法鼓勵私企參與

也許有人要問,為什麼太空探索這麼嚴肅的領域,美國政府要開放給私人企業呢?這是因為,在資本主義和市場精神深厚的美國,官辦的NASA也有點缺錢。

阿姆斯特朗登月畫面

美國太空探索起步於美蘇冷戰期間的裝備競賽。冷戰期間的NASA是個金礦,而非製造工廠。實際上,從冷戰開始NASA的設備就一直依賴於私營太空企業的匿名合作,至今沒有獨立建造過一艘宇宙飛船或火箭,從50年前把John Glenn送入地球軌道的水星飛船,到現在的「獵鷹九號」。

與蘇聯的太空競賽勝利完結後,NASA的預算經費一落千丈,不得不與其他政府部門一樣,一同競爭聯邦政府的有限經費。1977年至2012年,NASA平均預算經費僅佔非國防機動開支的5%。

在經費嚴重不足、研發持續低迷的狀況下,NASA不得不考慮改革。

1984年,國會通過《商業太空發射法案》,允許私人發射火箭。同一年,NASA修訂憲章文件《政策與宗旨》,增添了一項:國會稱美國的總體福祉要求NASA盡最大可能尋找和鼓勵最大化太空商用。

1990年,另一項法律規定,NASA需向私企付錢發送其設備,一大批私人發射服務供應商應運而生,聯合發射聯盟就是其中的佼佼者。

在1994年NASA又推出了 "技術轉移計劃",並慷慨地拿出了每年預算的20%用來支持商業合作夥伴協助研發新技術,其中包括可重複使用的太空飛行器方案,降低進入太空的成本,同時開創了一個新市場:太空商業。

NASA局長查爾斯·博爾登解釋,在美國財政預算拮据以至於幾十年來發展太空技術的資金嚴重不足的時候,需要讓私人機構充分參與進來。在"技術轉移計劃中",NASA重點扶持了兩家老牌航天公司,波音公司和洛·馬公司,兩家都是NASA的長期外包單位,擁有50多年的航天發射經驗和實力。

21世紀初,又一批試圖改變遊戲規則的公司出現,並以"物美價廉"的設計方案,打破了NASA與聯合發射聯盟的壟斷合作,其中包括SpaceX、軌道科學公司等。

2015年11月10日,美國國會通過《美國商業太空發射競爭法案》,25日歐巴馬籤字同意,法案正式生效。

法案規定,未來8年將陸續給國內商業航天公司派發執照,允許私營航天企業進入外太空探索,以便促進商業航天發展、開發新能源,空間礦工對自己帶回來的礦物質將保留所有權和使用權。

在《美國商業太空發射競爭法案》中,提出了很多"重商"措施,例如增加了保護私人太空公司"免受有害幹擾"的原則,保護他們的探測行動免於美國政府、其他國家或其他競爭對手的監控或惡性幹擾等。

在這些政策的引導下,美國企業在太空領域如虎添翼,正是這些民營企業家,讓美國跑贏了航空競賽,跑在了宇宙探索的最前線。

為啥咱中國沒有這種火箭?

看到這裡,很多人一定會有這樣一個疑問:為啥咱中國沒有這種火箭呢?

這絕不是因為咱們中國人的智商不足,或是國家的投入不夠,而是因為我們與美國在火箭領域先天就存在著巨大差距,這也就決定了我們的發展重點也與馬斯克和他的SpaceX會存在較大不同。

先天的差距方面:人家美國1969年就已經成功用「土星5號」這種上百噸載荷的超級重型火箭把太空人送上月球了,而我們在1970年才剛剛用遠程飛彈改造過來的、載荷僅為300千克的長徵一號火箭把我們的第一顆人造衛星送上天……

當然,對於一個1949年才剛剛建國,且工業基礎基本為零的新生國家,我們能在短短20年就有第一顆衛星上天,也已經說明了我們強大的追趕能力。

然而,火箭這種涉及基礎學科和工業化水平的領域,並不是一朝一夕就可以追趕上的。所以當美國像SpaceX這樣的私企都已經在研發「獵鷹重型」這種超級火箭時,我們還必須一步一個腳印地先把我們的「長徵5號」給弄穩定了,然後再去考慮在2030年實現「長徵9號」這種光引擎技術就與「長徵5號」【完全不可同日而語】的國產重型火箭。

所以,雖然2016年「長徵5號」的升空令我們從「航天大國」成為了「航天強國」,但我們中國人可千萬不能因此就「飄飄然」,覺得自己很牛了。和美國人比航天,我們仍然還是「學生」,而今天美國人成功發射的「獵鷹重型」更應該讓我們清醒過來了!

只要我們的國家保持穩定發展,這個差距就能被我們一點點追上。畢竟我們「集中資源辦大事」的體制在追趕技術差距上還是有很大優勢的。而且到時,我們今天「種下的樹」也必定會讓這個國家的新一代人才獲得比今天更廣闊的逐夢空間與資源!

最後,讓我們一起聽聽馬斯克在獵鷹發射前的受訪:要麼見證成功,要麼就當看場煙花吧!

參考資料

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