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獵鷹9號火箭陸地成功回收 SpaceX降低航太成本

2015-12-22 19:39

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獵鷹9號順利「垂直」著陸,Space X得償一圓重複使用火箭的大夢,邁出節能航太工業的一大步。(取自Space X 臉書)

獵鷹9號順利「垂直」著陸,Space X得償一圓重複使用火箭的大夢,邁出節能航太工業的一大步。(取自Space X 臉書)

浩瀚星空一向是地球人昂首欲及之處,一項太空任務的代價更是貴得令人咋舌。如此昂貴的費用多半來自製造火箭硬體的高成本,但美國太空探險科技公司(SpaceX)於台北時間22日上午9時38分成功「回收」自家送上人造衛星的火箭獵鷹9號(Falcon 9),獵鷹9號在成功著陸的同時,也向航太業界投下革命性的震撼彈。

18樓高火箭 垂直成功著陸

獵鷹9號於22日上午9時29自美國佛羅里達州卡納維爾角空軍基地(Cape Canaveral Air Force Station, Florida)成功發射,之後第一節火箭順利「垂直」著陸該基地,位在加州豪松市(Hawthorne, California)的SpaceX總部響起工作人員雀躍興奮的歡呼聲。SpaceX得償一圓重複使用火箭的大夢,邁出節能航太工業的一大步。

獵鷹9號此行的任務,是要將11顆美國衛星通訊公司OrbComm的人造衛星送至近地軌道(Low Earth Orbit)發射。火箭整體約23層樓高,將在太空中分離成2節。約18層樓高的第1節將飛返基地降落,開創回收火箭的歷史;第2節則將於離地約630公里的太空中逐一發射衛星。

獵鷹著陸
順利著陸後的獵鷹9號。(取自SpaceX 臉書)

Space X是由特斯拉汽車(Tesla Motors)創辦人馬斯克(Elon Musk)一手創建,旨在降低航太成本,旗下2種火箭:獵鷹1號、獵鷹9號,都是朝回收再利用、節能節費的方向去設計。

大幅降低成本 開創航太新頁

馬斯克日前曾透露,製造1架獵鷹9號的成本是1600萬美金,但是燃料費僅耗資20萬美金;也有分析師粗估,在SpaceX成功掌握火箭回收技術後,執行1次任務的成本可望自1600萬降至600萬美金,大幅翻轉航太產業故有的行情。

獵鷹著陸
一位攝影師以縮時攝影的方式,同時紀錄獵鷹9號發射與著陸的時刻。(取自SpaceX 臉書)

SpaceX於1月、4月時都曾執行類似任務,但都以失敗作收。在早先的嘗試中,SpaceX利用可移動式的海上駁船平台來「迎接」火箭,無奈2次都只能目睹「接機」失敗後的爆炸火光。更慘的是,在6月29日1次替美國航太總署(NASA)運送物資至太空補給站的任務中,獵鷹9號升空後2分19秒便在空中爆炸,2500公斤的補給品也被炸毀,迫使NASA勒令SpaceX停飛半年。

馬斯克指出,爆炸的原因是一根燃料室內的金屬支架的所引起事故。在這次的任務中,技術團隊更換該零件的材質,也選在範圍較大的陸上基地回收火箭,同時還改良了火箭本體,讓獵鷹9號搭載性能更好的引擎。封機半年、調整步調後,SpaceX一掃過去陰霾,成功掌握新技術,開創航太工業的新紀元。

獵鷹著陸
獵鷹9號的著陸點。(取自SpaceX 臉書)

網路大亨相互較勁 技術進步突飛猛進

「這就像你坐飛機從舊金山到洛杉磯,然後把飛機丟掉,等下次要回舊金山的時候再去生產1架飛機一樣。」這是1位SpaceX工程師對傳統航太工業的形容。然而,搶攻火箭回收市場的公司不只馬斯克1人,網路公司龍頭亞馬遜(Amazon)總裁貝佐斯(Jeff Bazos)於2000年開創的民間航太公司藍源(Blue Origin),也在分食火箭再利用的大餅。

事實上,Blue Origin還早了SpaceX約1個月的時間,讓發射出去的火箭成功著陸。11月24日,Blue Origin旗下1架火架在飛達距地表100.5公里後,成功垂直著陸,成為航太史中首架成功回收的火箭。貝佐斯驕傲地說,「完成火箭的重複使用,很有可能在產業中重新改寫規則(game changer)。」

正因2位富商將航太工業的革命性技術視為戰場,這2家公司也常被拿來比較。Blue Origin的火箭只能垂直飛行100公里,SpaceX卻能直衝300公里以上的太空;Blue Origin的火箭最高飛行速度約每小時4600公里,SpaceX的則高達約26000公里;最重要的是,Blue Origin的火箭不具備發射衛星的能力,SpaceX的則可以。對工程師來說,在技術層面上,2家公司回收火箭的技術不可同日而語。

獵鷹著陸
發射前的獵鷹9號。(取自SpaceX臉書)

有趣的是,在SpaceX的火箭成功著陸後,Blue Origin執行長貝佐斯在推特發文「祝賀」SpaceX,「恭喜SpaceX完成火箭推進的著陸任務,歡迎加入成功回收火箭的行列。」暗喻自己才是首位掌握該技術的公司,諷刺意味濃厚。

NASA自2011年太空梭計畫除役後,都得仰賴俄國的太空梭將美國的太空人送至太空站,光是運輸1位太空人就得承擔8000萬美金的成本,於是在2014年9月分別與SpaceX與波音(Boeing)公司簽約,以26億、42億美金的合約金,希望能由美國本土的航太產業來運輸太空人力、物資。按照NASA的時程表公告,最快將在2017年由上述2家公司負責太空站的人力運輸;國際航太業則盛傳,SpaceX掌握了回收火箭的技術後,在訂單方面的成長將如虎添翼。 

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