【太空競賽】獵鷹重型火箭先贏一局!Elon Musk掀起太空競賽序幕!

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當地時間2月6日下午3時45分,「鋼鐵俠」Elon Musk 旗下太空探索技術公司 Space X 成功於佛羅里達州甘迺迪太空中心試射獵鷹重型運載火箭(Falcon Heavy),並將一輛紅色 Tesla Red Roadster 送入了繞太陽飛行的軌道,立下了一個太空科技中重要的里程碑,掀起了太空競賽的序幕。然而,從性能上,獵鷹重型運載火箭對比起其他的火箭只是不惶多讓,甚至其他的火箭猶有過之。究竟獵鷹重型運載火箭的優勢以及它無可比擬的意義在於甚麼?下文將會揭曉。

火箭資料

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獵鷹重型火箭高229.6英尺( 69.2米),約23層樓高,擁有3枚一級火箭和27個梅林 1D 發動機,擁有逾500萬磅推進力,相當於18架波音747飛機以最大功率運轉,以「獵鷹9號」為基礎改造而來,運載能力更超越競爭對手聯合發射聯盟公司的Delta IV重型火箭兩倍之多,而獵鷹重型火箭在近地軌道( LEO )的運載能力達 63.8 噸,相當於把一架裝滿燃料、乘客和行李的波音 737 客機送上太空。

「土星五號」

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獵鷹重型火箭性能上相較於其他私營競爭對手的火箭的確是出類拔萃。然而,相較於整個國家機器的面前,則使是天材橫溢如 Elon Musk ,相信亦是自歎不如,握腕嗟歎。在冷戰時期,當時兩大超級大國美國 (USA )以及蘇聯 ( Soviet Union )早於 1955年8月2日便產開了太空競賽,兩個大國投放了恆河沙數般的資源與金錢研發太空科技,最為著名的便是阿波羅計劃( Project Apollo ),而「土星 5 號」便是計劃當中的一個產物。作為一個 60 年代的產物,「獵鷹重型火箭」的運載能力卻不足土星 5 號」的一半。土星 5 號是美國國家航空暨太空總署(NASA)在 1960 年代研發設計的運載火箭,至今仍是人類使用過最高、最重、推力最強的運載火箭。土星 5 號高達 110.6 公尺,重約 3,039 噸,推力可達 3,408 噸,至今人類史上火箭最大的運載能力紀錄尚未有人打破,火箭在近地軌道( LEO )的運載能力達 140 噸,比獵鷹重型火箭兩倍還多。從1967 年首飛到 1973 年退役,土星 5 號共發射了 17 次,從未發生任何事故,未損失任何有效載荷,成功率達 100%。那麼,獵鷹重型火箭的優勢以及意義在於甚麼?

可回收性

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獵鷹重型火箭的最為重要的優勢在於「可回收使用」。獵鷹重型火箭的每次飛行成本僅為 $ 9,000 萬美元,而根據製造商聯合發射聯盟( United Launch Alliance )的數據,競爭對手聯合發射聯盟公司的 Delta IV Heavy每次發射的成本卻大約為 3.5 億美元。但 Delta IV Heavy 只可運載相當於重型獵鷹一半的重量進入軌道。而當中價格的相差卻是源於可回收性。由於在發射過程中,重型獵鷹會把所有三個核心放在一起,而兩個核心在上升過程中將會脫離,獵鷹核心是可重複使用,這兩支核心一旦脫離就會嘗試著陸,回收後即可重用,因此價錢相當低廉。SpaceX 得以實現低成本的重要原因就是可回收性,Elon Musk 曾表示火箭回收常態化,能降低 99% 的發射成本。

私營國營競爭時代

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獵鷹重型火箭無可比擬的意義在於其以 1 億美元的超低成本,達成現役性價比最高的火箭運載能力。作為一家民營企業,SpaceX 以低廉價格和穩定性能揚名於世,相比國營機構,雖然 NASA 正在研發土星 5 號繼任者太空發射系統,運載能力是獵鷹重型火箭兩倍多,但是成本卻至少是獵鷹重型火箭的十倍,而上文所述的「土星 5 號」不到十年就耗費了$ 65 億美元,相當於現在幣值近$1,700 億美元。阿波羅計畫( $240 億美元)耗資更大,以傾國之力才能打造出來。當然美國、俄羅斯及中國政府仍壟斷載人上太空的技術,美國前總統奧巴馬豪言在2030年代送人到火星,而特朗普亦希望派太空人再探月球。但以一家民營企業就能打造一個低成本,性價比高的獵鷹重型火箭,能與國家機器分庭抗禮,相信未來太空競賽,政府就要跟私人企業就成本效益展開合作與競爭,開展私營國營競爭時代。

Elon Musk 火星移民三步計畫 第二步-降低太空旅行成本

Photo by Ville Ericsson

Elon Musk 提出過火星移民三步計畫,第一步為「載物航空」,經以實現,而現在卻正在開啟第二步計畫「降低太空旅行成本」。作為第一個沒有第三方供應商的太空航空公司,SpaceX 一手包辦了火箭主體、整流罩、引擎到發射所有配件和技術,沒有中間商賺差價,成本極低,以配合獵鷹重型火箭的「可回收性」,可回收再利用的二手獵鷹 9 號火箭還能以 7 折價格折讓,而獵鷹重型火箭的性價比則更高,運載能力卻是獵鷹 9 號火箭近 3 倍,但價格比獵鷹 9 號火箭只漲不到50%。而因此SpaceX 在全球商用火箭發射市場已逐漸超越歐洲和俄羅斯,佔據最大市佔率。因為 SpaceX 火箭的報價在市場極具競爭力,比如獵鷹 9 號火箭( Falcon 9 )報價在$ 5,500 萬至$ 6,200 萬美元,而同等運力的 Atlas-5 和 Delta-4 報價則在 1 億至 4 億美元。而自從獵鷹 9 號火箭回收成功,SpaceX 就開始獲得 NASA 的巨額訂單,在遙遙無期的太空發射系統到來之前,負責承擔 NASA 的眾多太空探索計畫,亦可見不久未來星際旅遊、移民的縮影。

資料來源:CupTechNews

Text by Fortune Insight

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