近日,美國(guó)科羅拉多州亞軌道發(fā)射廠家UP宇航公司眼下正在投資研制稱為“蜘蛛”(Spyder)的一款全固體小運(yùn)載,希望以此來滿足政府用戶對(duì)快速反應(yīng)發(fā)射的需求。該公司上個(gè)月在新墨西哥州美洲航天港對(duì)此類任務(wù)進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)際演練,在5天內(nèi)接連用其“天閣”(Spaceloft)亞軌道火箭為NASA“飛行機(jī)遇計(jì)劃”進(jìn)行了兩次發(fā)射。公司總裁拉爾森在接受采訪時(shí)稱,這兩次發(fā)射表明,作為一家小公司,其七人團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)快節(jié)奏發(fā)射。他說,UP宇航公司開展發(fā)射操作已有14年時(shí)間,但這是其首次有機(jī)會(huì)連續(xù)進(jìn)行兩次背靠背的發(fā)射。
“蜘蛛”為四級(jí)火箭,低軌運(yùn)載能力只有10公斤,擬在2021年首飛,目標(biāo)價(jià)位是每次發(fā)射100萬美元。拉爾森說,他預(yù)計(jì)該火箭約80%的發(fā)射將面向軍事和其它政府用戶,余下的才是商業(yè)用戶。他承認(rèn),按單位重量發(fā)射價(jià)格來比較,每公斤10萬美元“拿不到什么名次”,因?yàn)榇蠖鄶?shù)小運(yùn)載創(chuàng)企都把每公斤1~5萬美元作為目標(biāo)。但他說,對(duì)于專享發(fā)射來說,每發(fā)100萬美元應(yīng)該能“博得一些眼球”。拉爾森和UP宇航希望,那些想采用專享發(fā)射但又不想掏700~800萬美元來訂購(gòu)火箭實(shí)驗(yàn)室公司的“電子”等大一些的火箭的政府機(jī)構(gòu)和小衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商能夠看到,與訂購(gòu)更大的火箭相比,掏100萬美元要更容易,也更便宜。
同商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商相比,美國(guó)國(guó)防部采用聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司和太空探索公司的火箭發(fā)射軍事有效載荷時(shí)所付的費(fèi)用通常要高一些。國(guó)防部還已嘗試通過幾項(xiàng)計(jì)劃(包括“超級(jí)騎虎”(Super Strypi)、“劍”(SWORDS,由“作戰(zhàn)士兵航天作戰(zhàn)快速反應(yīng)部署器”英文縮寫而來)和波音正在國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局支持下研制的“鬼怪快車”航天飛機(jī))來扶持發(fā)展能夠迅速送小衛(wèi)星入軌的運(yùn)載工具。
拉爾森說,由于“蜘蛛”只采用固體推進(jìn)劑,UP宇航可預(yù)先囤積多枚火箭,以在需要時(shí)迅速投入使用。他說,液體火箭雖然性能更高,但需要低溫燃料儲(chǔ)存和增壓等設(shè)備,從而讓發(fā)射操作變得更為復(fù)雜。
拉爾森稱“蜘蛛”項(xiàng)目是“天閣”亞軌道發(fā)射項(xiàng)目的延伸。“天閣”自2007年推出以來已發(fā)射了12次。由于“蜘蛛”的大部分技術(shù)都已在“天閣”上使用,拉爾森估計(jì)這種小運(yùn)載將只需約1000萬美元的一次性工程研制費(fèi)用,其中約有一半已經(jīng)投入。由于“天閣”和“蜘蛛”之間的通用性,UP宇航認(rèn)為“蜘蛛”每年只需有一次發(fā)射就足以讓這項(xiàng)投資具有合理性。拉爾森說,UP宇航正在自籌資金來開展該項(xiàng)目,但若因需求增加而需提高產(chǎn)能,將考慮引入外部投資。
“蜘蛛”在位于美洲航天港的航天推進(jìn)中心生產(chǎn)。這座設(shè)施由UP宇航與其推進(jìn)合作伙伴、加拿大安大略省的切薩羅尼宇航公司共有。雙方正在利用該設(shè)施來建造航天運(yùn)載發(fā)動(dòng)機(jī)和軍用級(jí)固體火箭助推器,其中切薩羅尼把側(cè)重點(diǎn)放在國(guó)防業(yè)務(wù)上。雙方還在聯(lián)合設(shè)計(jì)“蜘蛛”的第一級(jí)。NASA馬歇爾航天飛行中心正在通過2015年簽發(fā)給UP宇航的一項(xiàng)“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”技術(shù)開發(fā)合同參與設(shè)計(jì)火箭第二、第三和第四級(jí)。雖然大量依靠外部合作,但拉爾森稱“蜘蛛”是UP宇航的項(xiàng)目,將由該公司獨(dú)自運(yùn)作。
拉爾森說,UP宇航打算在弗吉尼亞州沃洛普斯島上的中大西洋地區(qū)航天港發(fā)射“蜘蛛”火箭。諾格創(chuàng)新系統(tǒng)公司的“心宿二”火箭也是在這里向國(guó)際空間站發(fā)射貨運(yùn)飛船。該航天港靠近大西洋的地理位置將使“蜘蛛”火箭各級(jí)在用完后落入海中,而從美洲航天港這一 內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)發(fā)射將需要讓“蜘蛛”各級(jí)落入潛在的有人居住區(qū)域。
拉爾森還說,UP宇航尚未就“蜘蛛”后續(xù)型號(hào)的大小做出決策。他說,該火箭可以加大,以用于發(fā)射數(shù)百乃至上千公斤的有效載荷。他說,隨著市場(chǎng)在未來2~4年內(nèi)走向成熟,后續(xù)規(guī)劃將會(huì)變得清晰起來。他說,加大的一個(gè)好處是會(huì)讓單位重量發(fā)射價(jià)格相應(yīng)下降,從而有望吸引到更多的商業(yè)客戶。
隨著時(shí)間的推移,UP宇航還將尋求對(duì)火箭第四級(jí)進(jìn)行升級(jí)。這種固體上面級(jí)的入軌精度比不上液體推進(jìn)系統(tǒng)。比如,歐洲的“維加”火箭采用的就是三級(jí)固體加可重啟液體上面級(jí)的配置,以便將衛(wèi)星送入用戶所期望的位置。拉爾森說,UP宇航有打造一種可重新啟動(dòng)但仍采用固體推進(jìn)劑的第四級(jí)的打算。但他拒絕就這項(xiàng)升級(jí)會(huì)在何時(shí)實(shí)施做出估計(jì)。他說,公司正在同內(nèi)華達(dá)州專門從事信號(hào)情報(bào)與推進(jìn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)的山谷技術(shù)系統(tǒng)公司就這種可重啟上面級(jí)進(jìn)行磋商。
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