火箭送跑車上天就是SpaceX的未來嗎？

施洋

當?shù)貢r間2月6日13點30分，在經(jīng)過幾次拖延之后，美國民營太空公司“SpaceX”的第一枚“獵鷹重型”運載火箭在肯尼迪航天中心首次發(fā)射，不僅完成了兩枚一級助推火箭的完整回收，還將其特殊的載荷——一輛紅色特斯拉跑車送上了太空，發(fā)射到了火星軌道以外。雖說這一軌道與馬斯克最初宣稱的有所偏差，火箭的主推進段芯級回收也因為通信問題導致失敗，但作為一枚運載重量63.8噸的“重型”運載火箭的首次發(fā)射，總體來說還算是取得了成功。

作為擅長包裝概念、炒作話題的商業(yè)奇才，馬斯克的這次發(fā)射雖然理論上只是讓太陽系里增加了一個成噸重的太空垃圾，但其致敬經(jīng)典科幻電影的場景、精妙的攝像調(diào)動以及及時的畫面切換卻滿足了不少人關(guān)于太空的幾乎所有想象。與每一次SpaceX的發(fā)射一樣，此次發(fā)射又一次引發(fā)了馬斯克的支持者與反對者之間關(guān)于其火箭技術(shù)的高下之爭。拋去所謂“民營航天”的光環(huán)不論，這枚看似廉價的“獵鷹重型”運載火箭，其實遠不如馬斯克所說的那樣理想。

從技術(shù)上看，無論是“獵鷹9 號”火箭還是“獵鷹重型”都顯得“簡單粗暴”：“獵鷹9 號”并聯(lián)了9臺梅林火箭發(fā)動機;“獵鷹重型”則直接并聯(lián)了3枚“獵鷹9號”的一級。多達27臺一級發(fā)動機的配置很容易讓人想起運載火箭歷史上的另一個“巨無霸”——蘇聯(lián)的N-1火箭，當然后者第一級有多達30臺NK-15火箭發(fā)動機，可產(chǎn)生高達4540噸的巨大推力，比“獵鷹重型”多了差不多2000噸。不過二者面臨的問題其實是一樣的，那就是如何精確協(xié)調(diào)控制這幾十個發(fā)動機產(chǎn)生最大推力，同時保障發(fā)動機推力的均衡和穩(wěn)定，不至于出現(xiàn)飛行狀態(tài)的不穩(wěn)定。

要實現(xiàn)這一精確操控，一方面需要極為精密和先進的飛控軟件和操縱系統(tǒng)，實現(xiàn)對發(fā)動機的精確控制，另一方面則需要參與運作的幾十臺發(fā)動機的推力盡可能地一致，從而讓推力更為均衡。顯然當代技術(shù)要比上世紀60年代后期先進得多，當年“土星五號”需要整整一個艙段的電子計算機才能完成的運算工作，如今不到一臺手機大小的計算機系統(tǒng)就能完成。

但即使這樣，“獵鷹重型”運載火箭的首次發(fā)射離完美也還有很大的差距。相比火箭芯一級的回收失敗，飛上太空的特斯拉跑車進入了錯誤的軌道反而是更加嚴重的問題。這表明“獵鷹重型”運載火箭的控制系統(tǒng)可靠性還有待提升，跑車在太空里的什么地方當然不妨礙馬斯克吹牛，但要是前往火星的飛船偏離了預定軌道，那對于SpaceX來說就不是輕描淡寫地發(fā)一條推特那么簡單了。

事實上，如果單純計算價格，“獵鷹9 號”運載火箭的成本確實已經(jīng)是國際衛(wèi)星發(fā)射市場上的低價了，“獵鷹重型”雖然不便宜，不過，如果按照SpaceX公司的說法，通過回收翻新使用梅林火箭，多少也算是一種劃算的發(fā)射系統(tǒng)，但在當代低成本航天發(fā)射中，獵鷹系列運載火箭卻有兩點遲遲做不到，其一是快，其二則是準時。如果說對一款液體運載火箭還不能提出過分嚴苛的速度要求的話，那么，SpaceX在準時這一問題上的不良記錄卻早已讓美國軍方這樣的衛(wèi)星發(fā)射“大客戶”對其失去了信心。此次的“獵鷹重型”火箭發(fā)射就是一再推遲，如果再考慮到最近該公司發(fā)射美國軍方造價昂貴的“祖瑪”衛(wèi)星時遭遇失敗，那么，整個SpaceX公司的業(yè)績都令人懷疑。

說到底，SpaceX創(chuàng)立的主要目的在于拉低美國傳統(tǒng)航天發(fā)射承包商日益高企的發(fā)射單價，保持美國航天領(lǐng)域在未來的競爭力，火箭回收也好，發(fā)射跑車也罷，都不過是這家企業(yè)在獲得NASA技術(shù)轉(zhuǎn)移之后為了獲得更多外界投資而進行的一場營銷罷了。馬斯克引以為豪的特斯拉公司一直不斷虧損，而在技術(shù)上同樣沒有太多“全新突破”的SpaceX也面臨著同樣的困局。再響亮的名聲也不能當飯吃，再漂亮的營銷也抵不過資產(chǎn)負債表上的赤字，所謂的廉價航天發(fā)射究竟結(jié)果如何，還要看這些公司最終能不能從中賺到真金白銀。