商業火箭 前行不易

+ 賀鵬梓

商業航天動向

商業火箭 前行不易

+ 賀鵬梓

12月8日，業界媒體傳出消息，國際移動衛星公司/海事衛星公司放棄了用獵鷹九號火箭發射S頻段航空寬帶通信衛星EAN的計劃，改用阿里安-5火箭發射。這是因為自9月7日爆炸事件后，獵鷹九號一直沒能恢復飛行，而且進度一拖再拖。這次爆炸及其連鎖反應，或許是伊隆·馬斯克近年來遭受的最沉重打擊。

事故回顧

2016年9月1日，裝載了AMOS-6通信衛星的獵鷹九號火箭在發射臺上忽然爆炸，星箭俱毀，發射臺也遭到嚴重破壞。由于當時處于發射前測試階段，發射保險尚未生效，因此，無論火箭還是衛星都無法得到賠償。此事也影響到了AMOS-6的運營商——以色列空間通信公司的出售事宜。這家公司的母公司原本打算以2.85億美元的價格把它出售給北京信威通信集團有限公司。但交易的前提是價值2.85億美元的AMOS-6發射成功并投入使用。事故迫使雙方重新議價，目前討論的價位已經降低到了1.9億美元。

目前尚未看到正式的事故調查報告。但據媒體報道，第三級火箭中，置于液氧氣儲罐內的液氦罐出了問題。設計師為了給火箭減重，沒有為液氦罐設計獨立的保溫層，而是把它置于液氧之中。獵鷹九號加注的是超冷液氧，也就是比其他的液氫液氧發動機火箭更冷。這樣可以裝載更多液氧，而液氦也能為保持液氧低溫發揮作用。思路算得上巧妙，但液氦溫度比超冷液氧還要低。這導致一部分液氧在液氦罐壁上凝結成固體。

據說，這部分固體氧和液氦罐體的碳纖維發生劇烈反應，使薄薄的罐壁變形破裂爆炸。碎片和液氦混入液氧，使液氧壓力驟升。液氧罐的強度無法承受這樣巨大的壓力，瞬間爆炸，造成了駭人的場面。

這或許意味著，一些看起來充滿創意的設計，實際上會帶來不可預知的風險。那么，深度減重、運載比達到世界第一的獵鷹九號是不是還有其他隱患呢？或許只有太空探索技術公司自己才知道。

兩大計劃被迫推遲

受9月1日這次事故的牽連，預定于2016年末實施的兩次舉世矚目的發射不得不大幅度推遲了。首先是一級火箭復用的獵鷹九號R，雖然太空探索技術公司已經對回收的第一級做了反復試驗，認為完全可以投入使用，但出問題的是第二級。因此，獵鷹九號R也只能在地面待命，直到獵鷹九號的問題解決為止。另外一個受到牽連的型號是重型獵鷹，這個型號可以看做把三枚獵鷹九號捆綁在一起。它原本打算在2016年底首次發射。作為第一種由民間自主研制的超重型火箭，這種火箭寄托了馬斯克奔向月球乃至火星的狂想，也被看作是他倒逼NASA的努力。重型獵鷹顯然比獵鷹九號更加復雜、更容易出問題。因此也被迫推遲。目前計劃在2017年的第二季度發射。

當然，上述計劃能不能實現，要看2017年1月獵鷹九號能不能順利恢復飛行。

我們可以發現，獵鷹九號是馬斯克宏大構想的基礎和命脈。在一定程度上，這位宇宙冒險家把所有的雞蛋都放在了一個籃子里。這不符合投資者的邏輯，也注定了馬斯克的商業發射道路必定是坎坷的。

火箭的BUG

從技術史的角度看，人類對宇宙飛行知識的掌握還處在初級階段。對于火箭這種自己設計出來的機械，人類也沒能完全駕馭。

火箭設計制造中如果存在BUG，往往要在飛行失敗后才會被人們意識到。而且，查找BUG的過程頗為麻煩。而且，沒有人敢于斷言，某一型、某一枚火箭完全沒有BUG。電腦和手機的軟件都會不斷發現BUG，火箭為什么不會呢？然而，電腦和手機死機后可以重啟，還可以不斷打補丁。火箭卻沒有這樣的機會——它會直接毀滅。

因此，傳統火箭制造商往往會采用很大的設計余量來應對BUG。許多設計看起來繁復甚至多余，卻避免了許多可能的BUG，保證了火箭的總體可靠性。

在馬斯克本人的堅持下，太空探索技術公司在火箭設計中全力減重，放棄了很多傳統設計中留余量的做法。但由此帶來的BUG，就需要通過一次次事故去發現和解決了。目前還不是很清楚，太空探索技術公司打算用什么手段來解決問題，是加強液氦罐體的結構，還是徹底把液氦罐從液氧罐里拿出來，單獨設計一套保溫設施，抑或是其他什么手段。無論怎么做，都要經過復雜的試驗和驗證。

這給后來的商業火箭公司和商業發射創業者們提供了一個重要的警示：要從人力、物力、財力和思想上做好充分準備，應對火箭研制和商業模式創新中的各種風險，想輕易成功或者撈一票就走的人，還是不要入行了。

馬斯克與特朗普

特朗普會幫馬斯克脫困嗎？

9月1日事故后，馬斯克一如預料的那樣保持著旺盛斗志。在9月28日的國際宇航聯大會上，他發布了熱情洋溢的講演，闡述了自己飛往火星的計劃。但是事故及其造成的嚴重損失，一直像陰云一樣籠罩在他的上空，讓人難以興奮。

12月14日這一天或許應當算作轉機。馬斯克應邀進入下任總統特朗普的經濟咨詢委員會。他將作為總統戰略和政策論壇的成員，與藍色起源公司創始人杰夫·畢索斯等人一起為特朗普獻計獻策。同在委員會中的還有一位叫做Peter Thiel的億萬富翁，他不僅僅支持特朗普競選，還是一家風投公司的合作創始人——這家公司也是太空探索技術公司的投資方之一。

有意思的是，馬斯克在選戰期間并不支持特朗普，他公開表示：“特朗普不是總統的合適人選，看起來不像是那種反映美國優點的人。”

不過特朗普與馬斯克的初次會談氣氛不錯，美國商業航天飛行聯合會在事后發表聲明說：“很高興看到美國商業技術領袖和新政府討論21世紀創新和高技術工作崗位的重要性”。考慮到特朗普在競選前后，反復強調“制造業回歸”這個話題，作為高端制造業代表的商業火箭公司，想必會得到新一屆美國政府的高度重視。即使馬斯克在競選中不支持特朗普，作為總統的特朗普也非常需要馬斯克。這或許就是中國古訓中的“自強者，人恒強之”。

目前還不知道特朗普政府打算用什么方式來扶持馬斯克等人，可以預測的方式有減稅、免費提供國有土地、直接補貼或者授予政府合同，等等。

這也給商業發射服務的創業者們又一個啟示：事業夠大，就有貴人相助。