美國(guó)太空探索技術(shù)公司SpaceX使用回收再利用的獵鷹9號(hào)火箭助推器到底能節(jié)省多少錢？其首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)最近透露了更多細(xì)節(jié)，并揭示了為何重復(fù)使用助推器從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看擁有重大經(jīng)濟(jì)意義。
SpaceX已經(jīng)逐漸完善了幫助其獵鷹9號(hào)火箭助推器在執(zhí)行任務(wù)后回收的技術(shù)，2014年只回收了兩枚助推器，到2017年就回收了15枚助推器。設(shè)計(jì)一枚能夠回收的火箭意味著它可重復(fù)利用很多零部件，由此節(jié)省大量成本。
本周，新一輪太空競(jìng)賽的另一個(gè)參與者聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司(United Launch Alliance)聲稱，一家公司需要至少重復(fù)使用10次的火箭才能實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)在，SpaceX的單枚助推器已經(jīng)發(fā)射并回收了六次。
對(duì)此，馬斯克寫道：“由于助推器和整流罩可重復(fù)使用，獵鷹9號(hào)火箭的制造成本減少了40%，回收和翻新成本減少了10%，所以其兩次飛行的費(fèi)用與其他火箭一次發(fā)射成本大致相當(dāng)，3次飛行肯定低于傳統(tǒng)火箭的發(fā)射費(fèi)用。”
這些評(píng)論揭示了重復(fù)使用火箭背后的財(cái)務(wù)狀況，表明通過(guò)可重復(fù)使用的配置，一枚火箭可以飛行的有效載荷費(fèi)用減少了40%，回收和翻新的成本不到初始生產(chǎn)成本的10%。這個(gè)概念在理論上是有意義的：如果你能重復(fù)使用火箭，你就能更有效地利用資源。馬斯克甚至將其獵鷹火箭發(fā)射成本與一次性飛機(jī)相提并論。
但實(shí)際成本仍然相對(duì)模糊。據(jù)報(bào)道，2013年，在加州舉行的All Things Digital大會(huì)上，馬斯克聲稱火箭助推器占總成本的75%，當(dāng)時(shí)報(bào)道約為6000萬(wàn)美元。SpaceX的網(wǎng)站列出了獵鷹9號(hào)發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)付款計(jì)劃為6200萬(wàn)美元。
2018年，在獵鷹9號(hào)火箭助推器Block 5發(fā)射之前，馬斯克再次細(xì)分了成本。他說(shuō)，助推器的成本約占總成本的60%，上級(jí)成本為20%，整流罩成本為10%，最后10%的成本與發(fā)射本身有關(guān)。這將使助推器的成本達(dá)到3700萬(wàn)美元左右。
不過(guò)，最終的價(jià)格可能會(huì)有所不同。據(jù)悉，由于涉及額外的安全措施，美國(guó)空軍的發(fā)射成本為9500萬(wàn)美元。SpaceX航天器集成總監(jiān)克里斯托弗·庫(kù)利斯(Christopher Couluris)在今年的一次吹風(fēng)會(huì)上表示，重復(fù)使用火箭可以降低價(jià)格，發(fā)射需要2800萬(wàn)美元。
就邊際成本而言，即僅生產(chǎn)一枚額外火箭的相關(guān)成本，馬斯克最近也進(jìn)一步闡明了這些數(shù)字。他在5月份列出了獵鷹9號(hào)火箭的邊際成本，最好的情況是1500萬(wàn)美元。他還列出了翻新助推器的費(fèi)用為100萬(wàn)美元。這與馬斯克最近的說(shuō)法相吻合，即翻新成本在助推器成本中所占比例不到10%。
假設(shè)馬斯克最近的說(shuō)法是正確的，那么重復(fù)使用助推器的成本在三次飛行后就會(huì)浮出水面。SpaceX的單枚助推器可以做多少次飛行？馬斯克回應(yīng)稱，可能沒有限制。他說(shuō)：“飛行100次是可能的，有些部件需要更換或升級(jí)。清洗所有9個(gè)梅林(獵鷹9號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī))渦輪機(jī)絕不容易，但猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)要容易得多，盡管它是個(gè)復(fù)雜得多的發(fā)動(dòng)機(jī)。”
SpaceX的火箭可重用性計(jì)劃是一項(xiàng)長(zhǎng)期投資，由于影響因素眾多，可能很難量化總體節(jié)省的成本。馬斯克在2017年3月指出，該公司在可重復(fù)使用發(fā)射技術(shù)上花費(fèi)了超過(guò)10億美元，這意味著該公司還需要從重復(fù)使用計(jì)劃中收回開發(fā)成本，而不是直接將這些節(jié)省的成本傳遞給消費(fèi)者。
但SpaceX的投資并不止步于開發(fā)獵鷹9號(hào)火箭。SpaceX正在開發(fā)的星際飛船正在德克薩斯州生產(chǎn)，其設(shè)計(jì)目的是提供完全的可重用性。正如馬斯克指出的那樣，這款飛船的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)更容易重復(fù)使用。如果該公司信守承諾，那可能會(huì)讓助推器飛行兩到三次是否有意義的問(wèn)題變得無(wú)關(guān)緊要。
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