马斯克如何改写人类航天史火箭回收创奇迹(2)

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2024-10-18 14:58:00 第一财经

最好的零部件是没有零部件。航天发射大致由两个部分组成：运载火箭和送进太空的飞行器（卫星、空间站、深空望远镜等）。运载火箭是飞行器逃离地球的动力来源。在人类不算长的太空探索历史中，运载火箭一直是一次性消耗品。完成运送任务后，它会跌入大气层烧毁。有去无回的一级运载火箭会占据发射成本的50%以上，没有任何商业机构能承担这样的成本。因此，太空发射只能由政府财政买单，交由特定的承包商承担发射任务。马斯克的思路很简单：让火箭可以重复发射，同时将火箭做得尽可能大，一次运载足够多的东西，每公斤的运输成本就能极大摊薄。

这个思路的第一个产物不是星舰，而是NASA的“航天飞机计划”。航天飞机的设计初衷也是为了实现发射系统复用，但思路是依靠空气动力学——这就是为什么它长得像飞机。但在航天飞机短暂的生命周期里，其安全性一直饱受质疑。挑战者号和哥伦比亚号都经历过失事惨剧，多次事故后，保守意识在NASA抬头。另外，航天飞机虽然实现了“可复用”，但并没有解决成本问题。航天飞机项目拥有超过650个设施，120多万台设备，雇用了5000多名员工。除此之外，全美有1200多家供应商为该项目服务。如此巨大的投入后，航天飞机向低地球轨道运输的增量成本依然高达4.09亿美元；按照测算，送往国际空间站的每公斤货物，运费高达27万美元。作为对比，SpaceX每公斤运费约为1410美元，其他商业航天公司最低能达到5000美元。

马斯克赞同火箭复用的构想，但他认为，既然空气动力学的思路已经被历史证伪，SpaceX就要从根本上改变，一种被认为天方夜谭的火箭回收方式摆上台面：动力垂直回收。顾名思义，动力垂直回收不依赖机翼滑翔，而是发动机多次点火降速大力出奇迹。这种无损着陆方式在月球、火星等深空探索里已经用过，但很少有人想把它用在地球上。目前，SpaceX的猎鹰9号是世界上唯一实现大规模重复使用的火箭，其回收技术已经相当成熟。但马斯克认为猎鹰9号的起落架直立降落方案成本还是太高，干脆直接用筷子夹住助推器。星舰系统配备了33个助推器发动机，能够将超过100吨的有效载荷送入预定轨道，这一数字是猎鹰9号的5倍。马斯克认为，终有一天，它将带着100名乘客前往火星。

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