作者 | 劉楊楠
編輯 | 海腰
遲到4年多,貝佐斯旗下藍(lán)色起源公司研發(fā)的New Glenn(新格倫)火箭終于完成首飛。
美東時間1月16日凌晨2點37分,在卡納維拉爾角太空部隊基地的藍(lán)色起源公司36號發(fā)射場,“新格倫” 火箭發(fā)射升空。
此次發(fā)射中,一級火箭的7臺BE-4液氧甲烷發(fā)動機工作正常,但其回收第一級助推器的嘗試失敗。發(fā)射網(wǎng)絡(luò)直播顯示,第一級的遙測數(shù)據(jù)在T+7:55左右凍結(jié)。
發(fā)射完成后,藍(lán)色起源并未詳細(xì)闡述一級助推器著陸失敗的原因,而是強調(diào)首次發(fā)射的主要目標(biāo)是讓試驗衛(wèi)星進入軌道,因此任務(wù)仍然被視為成功。
美國聯(lián)邦航空局(FAA)卻沒這么樂觀。FAA在1月17日的一份聲明中表示,要求藍(lán)色起源進行事故調(diào)查?!盎謴?fù)飛行的前提是聯(lián)邦航空管理局確定與事故有關(guān)的任何系統(tǒng)、流程或程序不會影響公共安全?!盕AA在聲明中表示。
此前,藍(lán)色起源原本計劃于今年春天再次發(fā)射,但FAA介入調(diào)查后,藍(lán)色起源的后續(xù)發(fā)射又蒙上了一層不確定性。
延遲4年的首飛
新格倫火箭最初的首飛時間是2020年。然而,BE-4發(fā)動機的研發(fā)進度不順拖了首飛計劃的后腿。
2012年,藍(lán)色起源開始研發(fā)面向商業(yè)航天市場的重型軌道運載火箭“新格倫”號。新格倫火箭高320英尺(98米),整流罩寬度近23英尺(7 米),比常見的17英尺(5米)整流罩更大,可以將45噸的有效載荷送入近地軌道(LEO),將超過13噸的有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌(GTO);還能夠執(zhí)行低軌星座衛(wèi)星、高軌通信衛(wèi)星和深空探測器的發(fā)射任務(wù)。
同時,藍(lán)色起源也啟動了BE-4發(fā)動機的研發(fā),號稱BE-4將是“世界上推力最大的液氧甲烷發(fā)動機”,目標(biāo)可復(fù)用100次。
起初,BE-4計劃用于“新格倫號”;2014年藍(lán)源公司又與ULA(聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟)達成協(xié)議,確定將BE-4用于ULA的Vulcan Centaur(火神半人馬)火箭。
但現(xiàn)實卻很骨感,BE-4的研發(fā)并不順利。
2015年,藍(lán)色起源進行BE-4發(fā)動機的動力組測試時,測試臺爆炸,導(dǎo)致部分硬件設(shè)備受損,迫使藍(lán)色起源建造了兩個足以承載BE-4全推力測試的測試臺作為備份;2017年,BE-4發(fā)動機在測試中發(fā)生異常,損失了一套動力總成(Powerpack)硬件;2019年初的測試中,BE-4的推理和穩(wěn)定性一直不達標(biāo),藍(lán)色起源直接將BE-4發(fā)動機的預(yù)燃室和渦輪泵系統(tǒng)“推到重來”;2019年8月,BE-4完成全推力測試,但后續(xù)測試又發(fā)現(xiàn)泵系穩(wěn)定性存在缺陷,2020年的首發(fā)計劃徹底泡湯。
2020年初,藍(lán)色起源宣布,新格倫火箭的首發(fā)時間推遲至2021年底。
當(dāng)時,藍(lán)色起源正在用新格倫火箭參與美國太空部隊于2019年推出的國家安全太空發(fā)射(NSSL)第二階段任務(wù)的競標(biāo),但BE-4研發(fā)失利,讓市場對藍(lán)色起源的信心大打折扣。
2020年8月,美國太空部隊公布招標(biāo)結(jié)果,將藍(lán)色起源排除在外。這讓藍(lán)色起源公司損失了數(shù)十億美元的收入,也讓新格倫火箭本就坎坷的研發(fā)進程雪上加霜。
2021年2月,藍(lán)色起源再次宣布,新格倫火箭的首發(fā)推遲至2022年第四季度,并在新聞稿中表明,太空部隊的訂單競標(biāo)失敗是導(dǎo)致推遲的直接原因。
這次推遲也誤傷了美國“國家隊”聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA)。藍(lán)色起源原本計劃在2021年底前交付第一臺飛行發(fā)動機,但實際交付時間推遲到2022年甚至更晚。
ULA曾不止一次公開抱怨,“BE-4發(fā)動機是火神火箭首飛的最大障礙”。
但不知什么原因,2022年第四季度的發(fā)射也未能如期進行。2023年12月,藍(lán)色起源新任CEO Dave Limp后,新格倫火箭的首發(fā)計劃才真正提上日程。
2024年9月,新格倫火箭進行第二級靜態(tài)點火;12月28日,進行首次全箭靜態(tài)點火測試,這是其正式發(fā)射前第一次,也是最后一次以全箭狀態(tài)運行。
藍(lán)色起源充分利用這次測試為新格倫火箭的最終首飛造勢,稱這項測試活動創(chuàng)造了新格倫火箭的多個“第一”——包括一級7臺發(fā)動機首次全部點火工作、一二級火箭首次以組合狀態(tài)進行推進劑儲箱測試、一級首次加注天然氣/液氧、二級首次用冷氦加壓。
測試當(dāng)天,美國聯(lián)邦航空局(FAA)向藍(lán)色起源頒發(fā)了New Glenn的發(fā)射許可證,并計劃于2025年1月6日完成首發(fā)。
氣氛已經(jīng)被推至頂點,但進入2025年,藍(lán)色起源卻給自己澆了幾盆涼水,先是將1月6日的首發(fā)延遲到1月10日,并未解釋推遲原因;后稱大西洋海況不佳,不利于一級助推器回收,將發(fā)射時間改為不早于1月13日。
美東時間1月13日凌晨,新格倫火箭終于按計劃開啟了發(fā)射直播,但把全球線上、線下的關(guān)注者晾了3個小時后,藍(lán)色起源又宣布取消發(fā)射計劃,原因是發(fā)現(xiàn)輔助動力裝置的冷卻管道結(jié)冰。
X上有網(wǎng)友吐槽:“讓我們等了三個小時才說這些,你是認(rèn)真的嗎?”
也有網(wǎng)友質(zhì)疑:“你們怎么會在這么短的時間內(nèi)遇到這么多失?。磕銈冊诎l(fā)布會上線之前不檢查所有系統(tǒng)嗎?這種情況可能發(fā)生一次、兩次,但發(fā)布會失敗這么多次,說實話這不是一個好兆頭。”
直到1月16日,新格倫號終于完成首飛。一級火箭回收失敗,二級火箭成功入軌的結(jié)果讓外界對藍(lán)色起源恢復(fù)了一些信心,卻并不能根本性改變藍(lán)色起源的落后。
差距不是一天形成的
就在新格倫首飛第二天,馬斯克新一代星艦第七次試飛,一級火箭再次回收成功,但二級火箭給全球關(guān)注者炸出一場絢爛的流星。
緊鄰的發(fā)射時間難免讓外界再次將SpaceX和藍(lán)色起源放在一起比較,認(rèn)為美國終于出現(xiàn)了一家能與SpaceX抗衡的商業(yè)航天公司。
然而,藍(lán)色起源的真實處境似乎沒這么樂觀,畢竟差距不是一天形成的。
藍(lán)色起源和SpaceX成立之初都確立了偉大宏遠(yuǎn),貝佐斯希望實現(xiàn)“太空工業(yè)化”,馬斯克則希望能讓人類移民火星,但二者實現(xiàn)路線卻大不相同。
SpaceX瞄準(zhǔn)太空快遞、軌道運輸?shù)雀鼜V泛的商業(yè)航天市場,直接研發(fā)軌道運載火箭。
就像特斯拉顛覆傳統(tǒng)汽車行業(yè)一樣,SpaceX也將傳統(tǒng)的火箭制造流程打碎重建,引入一系列看起來足夠瘋狂的奇思妙想,例如引入3D打印生產(chǎn)火箭核心部件;用常見的不銹鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳纖維做火箭外殼等等,核心就是降低發(fā)射成本。
同時,SpaceX一改“老航天”們小心驗證、反復(fù)試驗,最大程度避免發(fā)射失敗的心態(tài),并行制造大量不同方案的火箭發(fā)動機,不斷的試驗、不斷失敗,炸了無數(shù)次的同時也獲取大量數(shù)據(jù)并反饋到設(shè)計中,迭代出最優(yōu)的解決方案。
這種快速失敗、快速迭代的模式也決定SpaceX需要源源不斷的資金。
成立以來,除了個人投資外,馬斯克還引入大量風(fēng)險投資。截至2022年底,SpaceX共進行了46輪商業(yè)融資,累計金額超130億美元。此外,SpaceX成立初期,NASA和美國軍方等政府訂單也給SpaceX提供了數(shù)億美元資金。2019年,馬斯克大規(guī)模部署自研的“星鏈”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),也進一步補全SpaceX的商業(yè)閉環(huán),帶來穩(wěn)定現(xiàn)金流。
相比之下,藍(lán)色起源的行事作風(fēng)帶有濃厚的“老航天”色彩。
藍(lán)色起源最初選擇從亞軌道太空旅游市場切入,從亞軌道飛行器做起,在太空旅行市場完成商業(yè)化,驗證技術(shù)細(xì)節(jié),最終一步步研發(fā)出能發(fā)射至太空軌道的運載火箭。
這種步步為營的漸進式戰(zhàn)略是貝佐斯一直以來的堅持。
貝佐斯曾引用一句拉丁語“Gradatim Ferociter”(意為“一步一步,兇猛地前進”)作為藍(lán)色起源的座右銘?!叭绻阍诮ㄔ祜w行器,你就不能偷工減料。如果你這么做,那只會是一種錯覺,以為它會讓飛行速度更快?!惚仨氁徊揭徊降刈??!彼嬲]研發(fā)團隊:“這是一場比賽,我希望這是太空史上最安全的發(fā)射系統(tǒng)?!?/p>
事實上,藍(lán)色起源第一任掌舵人Rob Meyerson曾采用過相對激進的“硬件富余”模式,即通過大量生產(chǎn)原型機進行密集測試,快速推進技術(shù)研發(fā),這和馬斯克的思路有些相似,也和SpaceX一樣燒錢。但藍(lán)色起源早期研發(fā)資金基本來自于貝佐斯個人支持,巨大的資金壓力也讓“硬件富余”模式難以為繼。
2017年,貝佐斯從美國老牌軍工巨頭霍尼韋爾聘請Bob Smith擔(dān)任藍(lán)色起源CEO。Smith新官上任的第一把火,就以節(jié)省資金為由,叫停了“硬件富余”模式,將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向獲取政府訂單,BE-4火箭發(fā)動機和新格倫火箭的研發(fā)被擱置。
然而,藍(lán)色起源并未在商業(yè)化層面有標(biāo)志性進展,反而先后錯失兩大重要訂單,先是在2020年8月,錯失國家安全太空發(fā)射(NSSL)第二階段的合同;后在2021年4月,錯失NASA價值29億美元的載人登月合同。
這個結(jié)果顯然讓藍(lán)色起源無法接受。當(dāng)時,藍(lán)色起源向美國政府問責(zé)辦公室(GAO)提交了長達175頁的抗議文件,認(rèn)為NASA在招標(biāo)過程中“無視關(guān)鍵飛行安全要求”,并提出愿意放棄20億美元的付款,并承擔(dān)額外試飛成本,以換取NASA重新考慮其投標(biāo),但最終抗議被駁回。
隨后,藍(lán)色起源又將NASA和SpaceX告上法庭,但2021年11月,美國聯(lián)邦索賠法院也駁回了藍(lán)色起源的訴訟請求。新格倫火箭原定于2022年第四季度的首發(fā)計劃也被再次擱置。
SpaceX依然難以撼動
今天的全球商業(yè)航天市場,幾乎是SpaceX一家獨大。
2024年,全球共發(fā)射火箭263次,SpaceX發(fā)射了138次,占全球總量約53%,包括134次獵鷹火箭的軌道發(fā)射任務(wù)和4次星艦的軌道試飛任務(wù),共將1752噸有效載荷送入軌道,成功入軌1962顆星鏈衛(wèi)星。
目前,低地球軌道(LEO)的衛(wèi)星發(fā)射競爭最為激烈。
根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)定,衛(wèi)星頻率及軌道使用權(quán)采用“先登先占”的競爭方式獲取。這意味著,一旦某個軌道位置被占用,其他公司就很難再獲得相同位置的使用權(quán)。
而近地軌道的總?cè)萘看蠹s為10萬顆衛(wèi)星,SpaceX的星鏈計劃已經(jīng)申請了4.2萬顆衛(wèi)星。
SpaceX在商業(yè)航天市場的壟斷地位并非是非正常競爭的結(jié)果,而是全球還沒有出現(xiàn)一家私營公司能夠與SpaceX競爭。比SpaceX早成立兩年的藍(lán)色起源也是起個大早,卻趕了晚集。
不過,2023年12月,新任CEO Dave Limp上任后,藍(lán)色起源的行動明顯變快了。
Dave Limp曾在亞馬遜任職多年,負(fù)責(zé)亞馬遜的硬件和消費電子產(chǎn)品業(yè)務(wù),尤其是在硬件開發(fā)、供應(yīng)鏈管理和產(chǎn)品創(chuàng)新方面有豐富經(jīng)驗。
Limp主導(dǎo)下,藍(lán)色起源加快了新格倫火箭和BE-4的研發(fā);強調(diào)借鑒亞馬遜的快速制造策略,提升藍(lán)色起源的生產(chǎn)效率;還計劃重啟藍(lán)色起源的亞軌道太空旅游業(yè)務(wù),推動“新謝潑德”號火箭的復(fù)飛。
在商業(yè)化方面,藍(lán)色起源也在近兩年取得了一些政府訂單。
2023年5月,藍(lán)色起源贏得了價值34億美元的合同,為NASA的阿爾忒彌斯(Artemis)計劃開發(fā)“藍(lán)月亮”(Blue Moon)月球著陸器。
2024年6月,美國太空軍與藍(lán)色起源公司、“聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟”和SpaceX簽署了價值56億美元的合同,用于執(zhí)行“國家安全太空發(fā)射”(NSSL)計劃第三階段任務(wù);11月20日,美國國家航空航天局(NASA)也宣布了將月球貨運任務(wù)分配給SpaceX和藍(lán)色起源。
對于藍(lán)色起源自身發(fā)展而言,這無疑是好消息。但從市場競爭來看,藍(lán)色起源遠(yuǎn)沒到和SpaceX爭高下的時候。
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