两个超级富翁的航天竞赛

+ 张雪松

两个超级富翁的航天竞赛

+ 张雪松

太空探索技术公司（SpaceX）今年进行了18次成功发射，发射量超过老对手联合发射联盟（ULA）。该公司的猎鹰九号火箭不仅运力大、价格便宜，一级回收复用也进行得有声有色，今年连续三次“二手火箭”发射成功，要将人类送上火星的新BFR火箭也在国际宇航大会上正式公布。太空探索技术公司目前风头正劲，但它也正迎来一个强劲的对手：蓝色起源公司（Blue Origin)。

回收的新谢泼德火箭第一级

财大气粗的商业航天创业者

蓝色起源公司目前还没有进行过哪怕一次轨道发射，仅有的几次亚轨道发射，使用的不过是新谢泼德火箭——这种亚轨道商业旅游用的运载工具体形不大，要说亮点也就是BE-3液氧液氢发动机的使用和垂直降落回收的成功了。

不过，可不要小看蓝色起源公司，它的 “爸爸”正是亚马逊公司的老板贝佐斯，这位航天爱好者“自带干粮”，确切说利用抛售亚马逊公司股票的收入填入蓝色起源公司（贝佐斯表示要每年出售“约10亿美元”亚马逊股票，为蓝色起源筹集资金）。目前，蓝色起源正在研制推力250吨级的BE-4型液氧甲烷发动机，这种高压补燃循环液氧甲烷发动机早就得到了联合发射联盟的青睐，将用于未来的火神运载火箭。蓝色起源公司研制BE-4当然不是为了卖发动机，而是为了研制自己的运载火箭。贝佐斯当年表示，将先研制一种小型火箭，然而正式参数披露后，大家悍然发现，这种贝佐斯眼里最小的、名为“新格伦”的运载火箭，近地轨道运载能力将达到45吨！要知道，太空探索技术公司的重型猎鹰，经过反复更改设计后，近地轨道运力也不过是63.8吨而已。

新格伦火箭与其它火箭对比图

厂房中的BE-4发动机

设立在卡纳维拉尔角的蓝色起源新工厂

有贝佐斯的持续巨额投资，财大气粗的蓝色起源公司在火箭研制和指标上相当高大上。11月7日蓝色起源公司的斯科特·亨德森在美国空军第45联队做了公司前景展望报告，提到了蓝色起源未来的发展计划。

斯科特称，虽然BE-4发动机室压只有13.4兆帕，不算太高，但它继承了蓝色起源公司发动机一贯的高节流特色，推力可以在20%到100%之间调节。这样的节流能力已经超过了太空探索技术公司以高节流著称的梅林（Merlin）发动机，更别说俄罗斯的RD-180发动机了。蓝色起源公司的新格伦火箭要实现垂直降落， BE-4发动机的高节流能力贡献很大。值得一提的是，斯科特表示，BE-4发动机无需使用专门提纯的甲烷，而是直接使用商用液化天燃气，这将极大的降低燃料成本。

为何会计较高纯甲烷和液化天然气这点成本差距呢？当然是重复使用的需求了（重复使用方案中，燃料成本在总发射成本中占比将大大增加）。新格伦火箭还未正式问世就已经有了6次发射合同，但斯科特表示未来只会生产3-4枚新格伦火箭的第一级，将来要靠重复使用第一级来满足多次的发射需求，每个第一级重复使用至少100次，这实在是骇人听闻。既然新格伦火箭从一开始就给自己设定了高复用标准，那么燃料上的成本差距自然也就需要认真考虑了。

蓝色起源公司还在卡纳维拉尔角改建LC36发射工位，并在附近兴建新格伦火箭制造工厂和发动机测试设施，当然也少不了测控设施的建造。能够如此“大兴土木”还是因为背后有一个靠谱老板的支持。今年，贝佐斯已经卖了近20亿美元的亚马逊股票，用于充实蓝色起源公司的现金流。

蓝色起源公司的设施也足以令同行垂涎：人们对太空探索技术公司猎鹰九号火箭海上降落的回收平台肯定有深刻印象，但这两个拥有相当有趣名字的平台，与蓝色起源公司将于明年亮相卡纳维拉尔角港口的万吨级货轮改装而来的大型海上回收平台相比，就是小巫见大巫。

新格伦火箭第一级在大型海上回收平台上降落的效果图

太空探索技术公司进行的海上回收。

蓝色起源公司的卡角工厂还将拥有全世界最大的搅拌摩擦焊焊机，连NASA的SLS火箭所用的焊机都要甘拜下风。蓝色起源公司将火箭制造、测试、发射和测控的主要设施都布置在卡纳维拉尔角，紧凑的综合布局也节省了周转周期与效率，有助于进一步降低成本。

小步慢跑VS一步到位

蓝色起源公司的新格伦火箭暂定在2020年进行首次发射，这将对太空探索技术公司造成巨大的竞争压力。贝佐斯和马斯克这两位亿万富翁的航天竞赛还刚刚开始，不过他们的风格截然不同。

马斯克的荷包远没有贝佐斯丰厚，太空探索技术公司仍处于忙于赚钱生存的状态。马斯克的风格是我们熟悉的“小步快跑”，当年30吨级的梅林一号发动机和猎鹰一号火箭就把他的钱折腾得够呛，三次发射失败后几乎走在破产边缘，幸好第四次发射成功，迅速打开了局面。马斯克的公司精于迭代式快速改进更新和提高，这一点在猎鹰九号火箭上表现得特别明显：

猎鹰九号最开始使用梅林一号C发动机，没有复用能力，近地轨道运力10吨，同步转移轨道运力4.5吨；随后猎鹰九号V1.1使用梅林一号D发动机，并开始一级回收试验，运力也提高到13/4.8吨；猎鹰九号成熟后该公司又推出了大改的V1.1FT型号，运力提高到22.8/8.3吨，并在首次发射中实现了陆上垂直降落回收。彼时，虽然马斯克不时提到100次复用的憧憬，但他们对回收能做到什么程度，能复用几次可以说并没有多少信心。即使到了今天，一共19次火箭一级回收成功，但也只认为能复用2-3次，未来最新的Block5型号猎鹰九号火箭，复用指标也只是12次而已。至于100次甚至1000次的重复复用，仍是一个遥远的奋斗目标。

而贝佐斯作为这个世界上最有钱的人之一（今年曾短暂登上全球富豪榜榜首），他的蓝色起源公司“不差钱”，走的是“一步到位”的高大上路线。新格伦火箭直径7米、长度80多米，同步转移轨道运力达到13吨，研制费用25亿美元，全是贝佐斯自己掏钱。

新格伦火箭发射回收示意绘画作品

BE-4发动机进行热点火

新格伦火箭要一步到位地实现复用100次的目标，即使打二折也要重复使用20次，比马斯克2013年开始小步快跑了5年达到的猎鹰九号Block 5还要多。要知道在新格伦之前，蓝色起源研制的火箭只有新谢泼德，它只是一种10多米高度的亚轨道小火箭而已，这样的技术跨度不能说不大。

蓝色起源公司的火箭发动机研制跨度也很大，BE-2还只是一种约14吨推力的双氧水/煤油发动机，BE-3就是一种约50吨推力的液氧液氢发动机，BE-4更是跃进到250吨推力的高压补燃液氧甲烷发动机。BE-3在新谢泼德上试验表现相当出色，BE-4刚刚进行了首次热点火，看起来他们不仅有个土豪老板，技术团队也相当精干强力，期待这群“疯子和天才”能在新格伦火箭上继续逆天！

马斯克和贝佐斯，这两位亿万富翁各有自己的商业航天公司，虽然身家的不同带来了不同的发展策略，但最多3年后他们就将同场竞技，共同推动世界商业航天发射市场的迅速发展。我们作为旁观者，通过对比他们策略不同、分析得失利弊，相信对中国商业航天的发展，是有借鉴价值的。