刚刚,SpaceX四手火箭一箭60星发射成功!马斯克将成为拥有卫星最多的男人

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刚刚,SpaceX四手火箭一箭60星发射成功!马斯克将成为拥有卫星最多的男人
麻省理工科技评论 2020-01-07

2020-01-07

新年第一发火箭成功,SpaceX 将稳定的发射成功记录继续延续到了 2020 新的一年
马斯克 火箭 SpaceX
新年第一发火箭成功,SpaceX 将稳定的发射成功记录继续延续到了 2020 新的一年

北京时间 1 月 7 日早上,SpaceX 的一枚猎鹰 9 火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射,将自家的 60 颗 Starlink 卫星送上预定轨道。

一如往常的猎鹰 9 发射任务,火箭点火升空 8 分钟后,一级火箭稳稳降落在 “Of Course I Still Love You” 接驳平台上,成功实现回收。

新年第一发火箭成功,SpaceX 将稳定的发射成功记录继续延续到了 2020 新的一年。

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图 | 星舰分离

作为目前世界上唯一一款可回收重复使用火箭,猎鹰 9 号的重复使用性能也正被一步一步展开。此次执行任务的猎鹰 9 运载火箭已经是一枚 “四手” 火箭,在此次发射任务前,这枚箭体已经被烧得发黑的火箭已经成功进行 3 次发射任务并成功实现回收。这也是 SpaceX 唯二两枚进行了 4 次发射任务的猎鹰 9 火箭之一。

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在新年钟声敲响后一周的时间点上,SpaceX 即用一级完美而又常规的发射,开启了新一年的火箭发射计划。

对 SpaceX 来说,尽管猎鹰 9 号已经成为了商业运载火箭市场上最具竞争力的一型火箭,但外部订单数量已经赶不上 SpaceX 制造火箭的能力,2019 年,SpaceX 发射次数仅为 13 次,这一数字甚至低于 2018 年的火箭发射次数,出现了多枚猎鹰 9 火箭在仓库里躺着却无卫星可发的情况。

不过这一尴尬情况不会在新的一年里出现,包括此次发射任务在内,SpaceX 在逐步提升了 Starlink 卫星制造能力之后,计划在 2020 年进行 12 次 Starlink 发射任务。

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图 | 猎鹰 9 号火箭立于发射场(来源:SpaceX)

这将推动 SpaceX 火箭发射数量达到一个历史新高度。于此同时,在以每次发射 60 颗卫星的速度下, SpaceX 最快将在下次发射时一跃成为全球最大卫星运营公司,运营卫星超过 200 颗。

除此之外,SpaecX 的载人航天计划、史上最强宇宙飞船 Starship 也将在今年迎来重大进展,在 2020 这个航天大年里,SpaceX 即将开启属于自己的黄金时代。

将成世界最大卫星公司

毫无疑问,凭借出色的可靠性和近乎低廉的价格,SpaceX 已经成为美国最主要的火箭发射商。此次发射完成后,SpaceX 的主力火箭猎鹰 9 号将超过阿特拉斯 5 号,成为美国发射次数最多的现役火箭。

阿特拉斯 5 号是最初由美国洛克希德马丁公司研制的重型运载火箭,该运载火箭于 2002 年首飞,在过去十余年时间里,阿特拉斯 5 号是美国火箭发射市场上的主流选择,如今在竞争趋于激烈的市场环境下,这款功勋火箭也将在未来不久的时间里淡出历史舞台。

SpaceX 的发射数量变化也直接影响到了美国整体火箭发射数量的多少。

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(来源:SpaceX)

2019 年,美国共发射了 19 枚运载火箭,其中 13 次是 SpaceX 完成的。而在 2020 年,SpaceX 则要一鼓作气将发射次数提升到 33 次,这将直接拉动美国的发射数量。

尽管如此,对 SpaceX 来说,卫星制造、运营是一个能够创造更大价值的环节。

卫星工业协会 2019 年发布的报告显示,在 2018 年,全球所有卫星发射环节的利润为 62 亿美元。

相比之下,就拿 Starlink 的卫星来说,全球通信产业是一个超过万亿美元的市场。马斯克也曾表示,只要拿下其中的 5%,每年的收入就能超过 500 亿美元。“我们认为这能够为 SpaceX 带来收入,用以开发更加先进的火箭和宇宙飞船。”在 Starlink 首次进行发射时,马斯克表示这是 SpaceX 未来能在月球和火星上建立人类基地的重要基石。

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图 | Starlink 卫星整装待发(来源:SpaceX)

Starlink 项目最早提出于 2015 年,计划利用卫星取代传统的地面通信设施,来帮助全世界尤其是偏远的地区接入高速的宽带互联网。

这的确不是说说而已。SpaceX 在卫星领域发展远没有此前在开发火箭过程中那般坎坷。

随着此次发射成功,SpaceX 已完成了 3 次 Starlink 正式发射任务,运营卫星超过 180 颗,在数量上,SpaceX 已经悄然成为世界上最大的卫星运营商之一。

根据欧洲航天局的统计数据,到目前为止,地球上空各类人造卫星的总数超过 5000 个,其中正常运作的约为 2000 个。但多个国家政府和民营太空公司都在酝酿着宏伟的卫星组网计划,可以预见在轨卫星总数将很快达到数万颗。仅 SpaceX 一家,计划发射的 Starlink 卫星就达到了 1.2 万个,这个数字已远超过去 60 年发射卫星的总数。

根据美国一家非盈利组织 Space Foundation 统计,SpaceX 的卫星总数已经来到 180 颗。仅从数量上来看,SpaceX 已经超过了 NASA(67 颗)、美国空军(98 颗)还有铱星公司(106 颗),成为世界第二大卫星运营商。仅次于美国卫星公司 Planet,该组织目前运行着 197 颗遥感卫星。

按照 SpaceX 每次发射 60 颗 Starlink 卫星的节奏,SpaceX 超过 Planet,成为全球运营卫星数量最多的公司只差下一次发射。可以预见的是,这一成就将会在不久后轻松实现。

不过,就算首批 60 颗卫星全部成功部署并正常工作,这些卫星也尚不足以提供稳定的网络连接。

马斯克曾在 2019 年 10 月底通过自家 Starlink 提供的宽带网络更新了一条推特,但这还远不足以提供稳定的网络服务。根据马斯克自己的说法,实现小范围网络覆盖,这样 60 颗卫星的发射最少需要进行 6 次。而要实现 “中等” 程度的覆盖,则还要发射 12 次,即卫星数量达到 720 颗。

在 SpaceX 的设想中,800 颗卫星也是该星座能够开始提供商业服务的最低标准,而实现商业服务的时间点则可能在 2020 或 2021 年左右。

迎接 SpaceX 的黄金年代

SpaceX 从 2012 年到 2018 年间的发射次数一直呈现明显的上涨趋势,但在 2019 年,SpaceX 的年度发射次数首次比上年更少,仅为 13 发,其中就包括了 2 枚现役运载能力最强的火箭——重型猎鹰。

可以预见的是,随着 SpaceX 的发力,美国火箭发射次数将在 2020 年明显提升。根据目前 SpaceX 已有的计划,SpaceX 将在 2020 年执行 10 次 Starlink 发射任务。并尝试在美洲开始商用卫星通信服务。

在自家的 Starlink 卫星已经预定了 12 次火箭发射的情况下,SpaceX 目前计划进行 21 发来自外部的商业订单发射,总发射次数将达到 33 次,这一数字已经超过了去年美国火箭发射总数。

不过,让 2020 年的 SpaceX 让人期待的,不只是创纪录的发射计划,还有该公司在载人发射、Starship 超大型飞船也准备好了带来重要进展。

在航天飞机退役后,美国失去载人上天能力,已经超过 8 年时间。而重启美国载人航天飞行的重任则落到了两家私营公司的身上。

从 2013 年开始,SpaceX 和波音在 NASA 的资助下逐步开始了载人飞船的研制工作。

对 SpaceX 来说,尽管时间表有所推迟,去年 4 月还出现过载人飞船在静态点火测试中爆炸的事故,但飞船的测试进程还在快速推进当中。

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图 | 载人龙飞船逃逸测试(来源:SpaceX)

SpaceX 的载人龙飞船已经在 2019 年上半年完成了首次无人飞行,向空间站运送补给。

而反观另一边,受到 NASA 重点关注的波音则在关键的飞行测试中遭受到重大失利。

2019 年 12 月 20 日晚上,经过多次延期的波音 Starliner 载人飞船正式开始首次无人测试飞行。运载火箭将飞船送上预定高度后船箭正常分离。但 Starliner 飞船在后续利用自身发动机点火的过程中出现意外,在火箭升空 1 小时后,飞船未能进入与国际空间站对接所需的预定轨道。

在对接无望后,Starliner 载人飞船于 22 日返回地球,首次无人飞行测试提前宣告失败。这一失败也将不可避免地让波音载人飞船正式投入使用的时间继续往后推迟。

SpaceX 计划龙飞船将在 2020 搭载 NASA 的宇航员,正式执行载人飞行任务前往空间站。在这即将到来的私营载人航天时代,SpaceX 又在与波音的竞争过程中领先了一个身位。

要征服火星,实现星际旅行,SpaceX 最新的星际飞船也在逐渐成型。

2019 年 9 月 29 日,SpaceX 在位于德州的制造基地召开新闻发布会,正式亮相了 SpaceX 最新的星际飞船原型舰:Mk1,并宣布在半年进行高密度飞行测试。

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图 | 位于德州基地的 Starship 原型舰(来源:SpaceX)

马斯克介绍,Starship 飞船高度达到 50 米,直径 9 米,净重达到 120 吨,马斯克表示:未来如果运气好,可能会把净重降到 110 吨,那将会是史诗级的突破。在最多携带 1200 吨燃料的情况下,Starship 的有效载荷最高可达 150 吨,这一数字已超过登月使用的土星 5 号超重型运载火箭,该火箭是史上运载能力最强的火箭。

马斯克在发布会上正式宣布,SpaceX 将在数个月内完成 20 km 亚轨道飞行测试,而执行测试任务的将是外形上更加接近飞船最终形态的“Mk1”。与此同时,SpaceX 也正在佛罗里达州打造另一型测试原型舰体 Mk2,马斯克表示,Mk1 和将要成型的 Mk2 将会在对比和竞争中改进 Starship 的最终设计。

SpaceX四手火箭一箭60星发射成功!马斯克将成为拥有卫星最多的人

(来源:SpaceX)

就在我们已经习惯了 SpaceX 测试、发射不断推迟时,马斯克却突然给出了 “史上” 最为密集的测试时间表。

马斯克在发布会后的问答环节表示,除了之前已经透露的 Mk1 和 Mk2,接下来还会有 Mk3、Mk4、Mk5 等多个型号的测试原型舰。

按照马斯克当时的说法,此时此刻 Mk3 的制造工作正在进行当中,而 Mk4、Mk5 也会在今年上半年陆续开始。由于 Starship 本身无法实现入轨飞行,到了 Mk4、Mk5 阶段的测试,SpaceX 将尝试用 Super heavy 和 Starship 一起实现入轨飞行。

在测试顺利进行的前提下,Starship 这款史上最强宇宙飞船将在 2020 年中迎来重大进展。

不管是美国还是中国,2020 年对航天领域来说都是一个无比热闹的一年,可重复使用火箭、载人航天、瞄向月球和火星,甚至是更远深空间的下一代超重型飞船都将陆续登场。SpaceX 作为最亮眼的私营航天公司将迎来最为黄金的一年,SpaceX 在实现每一个工程奇迹的同时,都将向世界展示私营公司在航天领域的新可能,也将为全球商业航天公司立下可贵的参照系。

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