復用火箭新高度!首枚17飛“獵鷹”一級誕生

北京時間2023年9月20日11:38,(G6-17)22顆小型第二代“星鏈”衛(wèi)星由“獵鷹九號”(B1058.17)運載火箭從卡納維拉爾角太空軍基地SLC-40工位發(fā)射升空,衛(wèi)星進入近地軌道(LEO)。

本發(fā)“獵鷹九號”使用了復用一級B1058.17,這是該一級火箭的第17次飛行,點火后約8分23秒芯一級垂直降落在停泊于西北大西洋上的“缺乏莊嚴號”(ASOG)無人回收船上,成功完成發(fā)射任務并成功實施回收。由此,“獵鷹”系列火箭首枚完成17次飛行的一級誕生,繼續(xù)提升“獵鷹”系列火箭一級和助推器的重復使用紀錄。

“獵鷹”系列火箭由美國太空探索技術集團公司(SpaceX)歷時多年研制,是世界第一型可重復使用運載火箭,目前在用的是V1.2(Block5)版本。該火箭已經實現(xiàn)一級和整流罩的多次回收復用,大幅降低了發(fā)射成本。
一枚全新的“獵鷹九號”的發(fā)射成本是5000萬美元(不包含研發(fā)費用攤薄),其中一級3000萬美元,二級1000萬美元,整流罩500萬美元,發(fā)射測控等460萬美元,推進劑40萬美元。在首次飛行之后的任務中,“獵鷹九號”火箭復用發(fā)射的主要成本來自于火箭全新二級(1000萬美元),發(fā)射測控、回收和維護等(460萬美元),推進劑(40萬美元)等方面,總計1500萬美元(不包含研發(fā)費用攤薄),這構成邊際成本的主要部分,隨著回收復用次數(shù)的增多,邊際成本逐漸降低,同時還能攤薄研發(fā)費用。

在太空探索公司的發(fā)射服務標準報價中,一枚全新的一次性“獵鷹九號”將5.5噸航天器送往地球同步轉移軌道(GTO)的發(fā)射報價是6200萬美元(已調增至6700萬美元),采用復用一級的發(fā)射報價為5000萬美元。通過提升復用次數(shù),可以進一步降低發(fā)射成本和發(fā)射報價,這樣,太空探索公司能夠不斷降低發(fā)射報價來吸引大量的商業(yè)發(fā)射,逐漸壓縮競爭對手的生存空間。
在回收復用火箭方面,太空探索公司是開創(chuàng)者,其推出的“獵鷹”系列火箭經歷了漫長的循序漸進的過程,才在不斷探索中成長為成熟可靠的可復用火箭。與此同時,對于“獵鷹”火箭復用邊界的探索也是采取小步快跑的策略,逐步提升一級火箭的復用次數(shù)。在B1060.17之后,太空探索公司還將繼續(xù)嘗試提升“獵鷹”一級模塊的使用次數(shù),不斷降低火箭發(fā)射成本。不過,當“獵鷹”一級模塊觸摸到復用次數(shù)天花板時,其最終可以下探的成本也將逐漸明晰。
對于世界航天而言,“獵鷹”火箭存在的意義不僅在于提供低成本的發(fā)射服務,更在于通過低價競爭引領世界運載火箭走向可復用,推動航天技術的發(fā)展進步,提升航天探測效率和規(guī)模,這些都是“獵鷹”火箭的出現(xiàn)對于世界航天的客觀推動作用。

由于“獵鷹”火箭二級無法回收復用,導致“獵鷹”火箭依然存在較高的邊際成本,所以“獵鷹”火箭還只是太空探索公司的過渡產品。為了實現(xiàn)完全回收復用和極致低成本,太空探索公司推出了具有劃時代意義的完全回收復用的“星艦”/“超級重型”運載火箭,這是當前化學能火箭的革命性產品,正在引領新的趨勢和潮流。
作者:大白高國