繼蘇聯解體、NASA 沒錢,20 世紀的太空競賽結束快 60 年後,新的太空競賽在私人企業之間開始了。2019 年不僅將有「太空機票」出售,目的地火星的火箭也要開始試飛了。
這屆太空競賽的參賽者有 5 名,分別是:
- 特斯拉創辦人伊隆‧馬斯克(Elon Musk)的 SpaceX。
- 亞馬遜創辦人傑夫‧貝佐斯(Jeff Bezos)的藍色起源(Blue Origin)。
- 維珍集團創辦人理查‧布蘭森(Richard Branson)的維珍銀河公司(Virgin Galactic)。
- 微軟聯合創辦人保羅‧艾倫(Paul Allen)的 Stratolaunch。
- 波音公司(The Boeing Company)。
▲ 前 4 個參賽公司的創辦人。
1955 年,美國宣布要發射人造衛星,隨後蘇聯也宣布要發射衛星。
之後,美國和蘇聯開始史無前例的太空競賽,1955~1957 年期間,火箭陸續發射,狗和猩猩進入太空後,人類也進入太空,接著人類登上月球,送往火星、月球、土星的探測器也越來越多。
由於政治和經濟因素,上一屆太空競賽結束後,NASA 在歷年縮減的預算裡舉步維艱。若要論地球做什麼事燒錢最厲害,那些製造高速鐵路、自動駕駛超跑的,都可以靠邊站了,在製造火箭探索太空面前,都是小兒科。
▲ 史上載荷最強的火箭土星 5 號。
但這些私人企業用其他方法,改進火箭發射的技術,透過回收火箭、大量發射等方式降低成本,讓地球人太空旅行和移民外太空有更清晰的時間表。
當然,不要太相信這些時間表,因為時間表總因各種情況改變或推遲,發時間表很容易,找到推遲時間表的理由也很容易。
一號參賽者 SpaceX
馬斯克的 SpaceX 是備受矚目的 1 號參賽者。
今年 2 月,SpaceX 獵鷹重型火箭首飛成功,並成功回收一級火箭。這枚世上現役載荷最強的火箭,還將一台櫻桃紅的特斯拉超跑送上太空。
▲ 獵鷹 9 號火箭回收。
身為民營企業,SpaceX 製作航太儀器,由於價格低廉、效能穩定,已在全球商用火箭市場逐漸超越歐洲和俄羅斯。有統計顯示,2016 年 SpaceX 市占率約為 30%,2017 年已到約 45%,有預測顯示,將在今年超過 60%。
就在 6 月,SpaceX 宣布與美國空軍簽下價值 1.3 億美元的發射合約,幫助美國空軍發射代號為「Air Force Space Command-52」軍用衛星,由獵鷹重型火箭擔負重任。
今年 3 月,馬斯克在「西南偏南」大會(SXSW)宣布:
開往火星的太空船將在明年首飛。
SpaceX 為登陸火星改造的太空船正緊鑼密鼓製造,2019 年的首飛,只是正式出發前的短程飛行。
有航空專家指出,按照天體運行的規律,每隔 26 個月才有機會飛往火星,目前距離我們最近的機會在 2020 年,從地球到火星需航行 200 天左右。
不過馬斯克說,對 SpaceX 的 BFR「Big Falcon Rocket」大型運載火箭而言,主推火箭有 31 個 Raptor 甲烷火箭引擎,順利的話 3~6 個月就能到達火星。
SpaceX 計劃在 2022 年發射至少兩艘貨船到火星,為日後的太空船提供能源、採礦技術和生命支援系統。隨後 2024 年,計劃搭載太空人登陸火星。
至於時間表會不會推遲,就不得而知了。
二號參賽者藍色起源
藍色起源是 SpaceX 有力的對手,他們也有移民人類的目標。不過藍色起源的移民目的地是月球,不是火星。
6 月 25 日,藍色起源的高級副總裁羅伯‧梅耶森(Rob Meyerson)表示,他們將在 2019 年出售太空旅行機票,但沒有公布價格。與此同時,他們的載人火箭 New Shepard 也將開始試飛。
New Shepard 的火箭也能回收利用,降低發射成本。不過這火箭目前是提供太空旅行,到達預定的近地軌道觀測位置,讓買票登機的乘客,有 4 分鐘時間俯瞰地球。
今年 5 月在洛杉磯舉行的國際太空發展大會(International Space Development Conference),貝佐斯分享他對藍色起源的規劃。
他說,藍色起源短期目標是降低探索太空的成本,長期目標是讓上百萬人能在太空工作,移民月球,將月球當作重工業區,利用上面不間斷的太陽能,緩解地球的能源壓力。
重工業不適合地球。或許 100 年後,在太空從事重工業更容易,因為有更充足的能源。
藍色起源接下來還會跟 NASA 合作開發月球探測器「Blue Moon」。
三號參賽者維珍銀河公司
今年以來,維珍銀河緊鑼密鼓試飛。4 月初,維珍銀河 Unity 太空船完成首次飛行測試後,5 月底繼續進行第二次火箭動力飛行。
▲ Unity 太空船。
這是維珍銀河 2014 年以來首次動力飛行。2014 年,維珍銀河 Enterprise 太空船發生致命事故後,開始打造第二代太空船 Unity。
維珍銀河的目標倒不是讓人類移民太空,而是為人們提供太空旅行,以及將衛星送入近地軌道。
維珍銀河的太空船在距離地面 70 英里左右的地方飛行,只要支付 25 萬美元即可享受。就連沙烏地阿拉伯也投資維珍銀河 10 億美元。
四號參賽者微軟保羅的 Stratolaunch
從上面的參賽者看來,背後總有一位很有錢、很想改變世界的富豪,微軟聯合創始人保羅‧艾倫也是一樣。保羅一手創辦的航太公司,製造的飛機名為「Stratolaunch」。
Stratolaunch 可說是世界最大的飛機,雙機身,機翼展開有 117 公尺,一個標準足球場那麼長,淨重約 226.8 噸,最大起飛重量可達 589.7 噸。
今年 2 月,Stratolaunch 在美國加州莫哈維沙漠進行地面測試,首次飛行要等到明年。
Stratolaunch 屬於平流層飛機,可搭載 3 枚火箭到達平流層後,再射上太空。
這種大量發射火箭也是有效節約成本的方法。因 Stratolaunch 以發射小型火箭為主,在平流層發射不僅不需要在地面建造複雜的發射設施,也比地面發射節省更多燃料。
五號參賽者波音公司
今年 4 月一個在公開活動,波音公司總裁丹尼斯‧米倫伯格(Dennis Muilenburg)向媒體表示,波音將與 NASA 緊密合作,未來十年發射載人火箭登陸火星。
他還跟 SpaceX 打起口水戰:
波音近期雖然沒有將汽車發射到太空的計畫,但我們能將那輛櫻桃紅跑車帶回來。
波音 2016 年就表示:
第一個登陸火星的地球人,肯定是坐波音製造的火箭。
按照波音的計畫,今年 8 月,Starliner 載人太空船會首次無人試飛,接著 11 月首次載人航行。
波音這麼有把握也不是沒有道理。波音大客戶主要是 NASA。早在阿波羅計畫和天空實驗室等多個項目,NASA 就參與製造了史上載荷最強的火箭「土星五號」。
▲ SLS 火箭概念圖。
按照波音和 NASA 的時間表,2030 年代中期,他們將使用合作研發的太空發射系統(Space Launch System,SLS)將太空人送上火星軌道,接著登陸火星。
五號參賽者和一號參賽者 SpaceX 究竟誰會先到達火星?我們拭目以待。
獲益的依然是地球人
民營企業之所以近年來快速發展,除了技術突破和積累、更多研發資金,政策鬆動也很重要。
NASA 研發經費被砍後,科學實驗還是要進行。
1984 年,當時美國總統雷根簽署《商業太空發射法案》,允許政府就是 NASA,可向民營企業購買他們的太空運載服務。可以說,這個法案簡直是民營企業開展太空探索的一級助推火箭。
NASA 將重點轉到深空科學研究,而搭載物資和太空人往返國際空間站的雜活,就外包給民營企業了,包括 SpaceX、波音等。
2015 年,歐巴馬簽署《美國商業太空發射競爭法案》,讓太空競賽加速更快。
這個法案直接取消民營企業在太空探索方面的諸多限制,並允許私人太空採礦。不過小行星的礦產,目前無法肯定歸屬誰或哪個國家,只能誰先拿到就歸誰。
雖然移民外太空的路途非常遙遠,達成這個目標之前,隨著航太技術的發展,這些技術不僅近地軌道觀光可參考,還可應用到洲際飛行。
搬到月球或火星居住依然有點難想像的時代,我們依然有希望看到這種技術應用:飛到近地軌道俯瞰地球,或乘坐洲際火箭旅行,紐約到上海只要 39 分。