猎鹰9号终于迎来最终版，SpaceX的创始阶段就此终结？

上周，SpaceX进行了一次常规的商业卫星发射。不同于以往的是，此次发射使用的火箭，不论对SpaceX还是整个航天产业，都可谓意义非凡。

这是第一枚Block 5构型的火箭，代表着猎鹰9号火箭的最后一次重大升级。可以说，它将终结SpaceX这家公司的创始阶段，或许也将开启商业航天发射一个全新的时代。

PS：本文编译自Ars Technica网站，仅代表文章作者观点。

猎鹰9号火箭已成为世界上的主流火箭，而距离它的首次发射还不到8年的时间。它现代而高效，在去年的一年里，没有任何火箭的发射次数比得过70米高的猎鹰9号。今年也一样，除非猎鹰9号发生重大事故。

从2010年6月首飞至今天，猎鹰9号不断地改进，而这次将迎来最大的突破；图片来源：SpaceX

“制造最完美的轨道火箭。”

猎鹰9号火箭能取得如此高效率的部分原因是，SpaceX把硅谷思维模式引入了航空航天产业。它出其不意，攫取机会，并像许多无情的创业公司一样，驱动员工长时间工作来实现严苛的工程目标。

虽然公司创始人伊隆·马斯克（Elon Musk）定居火星的野心引起了公众的广泛关注，不过主飞地球轨道的主力火箭猎鹰9号才是SpaceX飙升到如今地位的原因。在这枚火箭上，SpaceX寻求每一次改进火箭的机会，印证了该公司剑走偏锋和不断创新的精神。

虽然这种做法让NASA及一些供应商有些头疼，但持续不断的改进让SpaceX得以最大限度地发挥这款火箭的性能。定期升级默林引擎，减轻材料重量，使用超级冷冻火箭燃料最大限度地提高燃料密度，通过诸如此类的种种举措，猎鹰9号现在的运载能力比它2010年6月首飞时已经翻了大约一倍。首飞以来的50多次发射中，很少有哪枚猎鹰9号相比上一次发射没有任何变化。

一直以来，SpaceX都为猎鹰9号设立了这样一个目标：制造力所能及的最完美、最高效的轨道火箭。现在，该公司终于要朝这一目标迈出最后一步，似乎要真正实现一级火箭的回收复用能力了。

首枚Block 5构型的猎鹰9号火箭，被运往肯尼迪发射中心的39A发射台，进行发射前的静态点火测试。图片来源：SpaceX

SpaceX对这款改进版的火箭抱有很大的期待。他们打算让每一枚Block 5一级火箭飞行10次，甚至更多次——后者只是马斯克的热切预期，信不信由你。由于SpaceX迄今为止回收的猎鹰9号火箭最多只重复飞行过一次，所以10次就显得尤为值得关注。另外，SpaceX希望可以把猎鹰9号火箭的复用准备时间从长达数月缩短到数周。

实现低成本、快速进入太空的方式是SpaceX取得巨大成就的必杀技。对于一个渴望有一天将人类送往火星的公司而言，这是必不可少的第一步。

此外，锁定猎鹰9号火箭的设计不再大改之后，SpaceX可以把更多的精力和人才投入到未来的大型猎鹰火箭（BFR）及其飞船上。通过让每一枚Block 5火箭执行多次发射任务，SpaceX还可以把熟练工人解放出来，调去组装更大的火箭。

因此，即将到来的Block 5火箭发射，标志着SpaceX公司创始阶段的终结。

迎难而上，抗过最惊险时刻

如果说，有哪次猎鹰9号发射任务可以与Block 5火箭发射相似，或许就必须回到2015年12月。两次发射都面临着极高的风险。在那次发射之前半年，即2015年6月，SpaceX遭遇了猎鹰9号火箭的首次失败。发射约150秒后，火箭第二级解体，搭载在火箭上的龙飞船及价值超过1亿美元的NASA货物全部损失。

SpaceX用了近半年时间来评估和解决问题，然后重新回到了发射台。那次发射，体现了他们在承担风险方面一贯的进取思路。作为失利后的首次发射，SpaceX使用了猎鹰9号威力更大的变体，称为猎鹰9号全推力版。这也是全推力版的首次亮相。

图片来源：spaceX

这枚雄心勃勃的火箭做了很多改进：比前代产品提高了约30%的运力，采用了更强劲的引擎和容量更大的燃料储罐，来容纳超级冷却的液氧和高精炼煤油。其他改进还包括升级的栅格翼和着陆架，前者能够在火箭返回穿过大气层时引导火箭的飞行方向。

不过，作为失利后恢复发射的首次任务，仅仅推出一枚完全改造的新火箭是不够的。SpaceX还在那次任务中第一次尝试了在陆地回收火箭，让一级火箭在佛罗里达的海岸垂直着陆。这就是SpaceX，永远在创新和前进。

同样是在2015年12月22日，SpaceX第一次实现了一级火箭的垂直着陆回收。图片来源：SpaceX

当晚，在成功发射和回收之后，马斯克举办了新闻发布会。有记者问马斯克对这次任务成功有多大的信心，居然在推出新的火箭的同时还坚持要回收。马斯克回答说：

“

我对成功并不是完全有信心，但我真的很高兴。SpaceX已经创立13年了，我们遇到过许多惊险时刻。我想SpaceX的所有人都非常高兴。

”

后来，马斯克告诉好友，正是这款猎鹰9号火箭让SpaceX在商业卫星发射竞赛中跻身前列，在许多业务中胜过了俄罗斯、中国和欧洲的国营火箭公司。更为强大的全推力版改进型，即Block 3构型的火箭，也让SpaceX得到了美国军方的青睐，开始发射更重的有效载荷。有了Block 3，马斯克感觉像是拥有了世界上最好的火箭。

现在，轮到Block 5登场了

马斯克的感觉没错。确实，SpaceX在2016年9月再次遭遇严重挫折，一枚猎鹰9号火箭在发射台测试中爆炸。业界开始流传一些声音，说SpaceX完全是夸大其词，说他们过于冒进和散漫，无法保证火箭的安全可靠。竞争对手称，如果火箭有不小的概率会爆炸，客户需要等若干年才能进入太空，那发射再便宜又有什么用呢？

2017年3月30日，SpaceX第一次使用回收的火箭再次进行航天发射。仅仅过去了一年，回收火箭再发射就已经成了猎鹰9号的常态。图片来源：SpaceX

但随后，Block 3及其继任者Block 4便开始大放光芒。2017年，SpaceX终于放出了大招，展示了更频繁发射低成本猎鹰9号火箭的能力。去年一年，Block 3和Block 4火箭总共执行了18次发射任务。截至目前，猎鹰9号火箭今年已经发射了7次。

现在，Block 5登场了。这个全新构型包含了SpaceX预计所需的各种更改和升级，目的就是为猎鹰 9号火箭实现真正实用的可重复使用性能。

这些改进，反映出了SpaceX在2015年12月那次改变命运的发射之后学到的知识和教训。在那次成功回收之后，SpaceX陆续在陆地和海上回收了20多枚火箭，认真研究了一级火箭的结构、引擎和燃料箱的磨损情况。作为应对，Block 5进行了一系列改进，包括改善默林引擎周围的热防护罩，为减轻质量而省去部分部件的涂漆，更改支撑引擎的octaweb结构以便更快速地检查、翻新和测试引擎。

SpaceX公司的总裁格温肖特维尔（Gwynne Shotwell）和其他高层表示，他们最初的目标是让每一枚Block 5火箭无需重大整修就能发射10次，并将一枚火箭两次发射的时间间隔从数月缩短到数周。在航空航天业中，对火箭第一级的这种快速重复使用是闻所未闻的。但SpaceX未必就做不到这一点。

“从我跟SpaceX打过的交道来看，他们应该是已经实现工程目标了。”商业航天分析专家卡里萨·克里斯坦森（Carissa Christensen）说，“他们以前也设定过胆大妄为、雄心勃勃而又令人振奋的目标。如果SpaceX说这是工程目标，纯粹基于以往的经验，说他们实现不了目标就太不过脑子了。”

不过，既然SpaceX已经用可以使用两次的火箭占据了商业航天的一大块份额，那么一枚能发射更多次的火箭又会有什么额外的影响呢？

降低发射成本

答案取决于几个问题：SpaceX会为Block 5火箭的每次发射开价多少？SpaceX整修Block 5火箭需要花费多少？如果SpaceX降低发射价格，未来对其发射的需求会不会增加？

在价格方面，SpaceX并不打算在原有猎鹰9号火箭发射价格的基础上给Block 5打折。他们已经拥有了世界上发射成本最低的轨道火箭。如果再降低价格，马斯克就是在贱卖自己了。

可能会有一个潜在动机，能让SpaceX降低猎鹰9号的发射价格，那就是增加整体的客户数量。如果进入太空的成本降低，更低的门槛是否会带来更多的需求？

大幅度降低发射成本或许能够推动太空中除了科学、电视和观测卫星这些传统领域以外的商业项目。包括SpaceX在内的一些公司正在开发技术，打算用成千上万颗卫星组网，从低地轨道提供网络连接。更便宜的发射也可能有助于太空太阳能发电项目的商业化实现，不过这项技术目前还远没有成型。

赖斯大学太空研究院院长戴维·亚历山大指出，日本已经宣布了将近10亿美元的航天技术创新基金，中国、英国和欧洲其他国家也正在推动从低地轨道获得更多的遥感观测数据。

2012年至2016年美国及全球卫星发射市场的增长。图片来源：Satellite Industry Association

不过，成本降低似乎不太可能立杆见影推动发射需求的增长。多位专家指出，向低地球轨道和地球同步轨道发射大型卫星的市场一直相当稳定。由于这些卫星的成本非常高，在发射上节省1000万或是2000万美元，可能不会显著增加它们的发射数量。

克里森斯坦说：“我认为发射成本减半不会产生巨大的影响。需求可能会受到较低价格的刺激，但太空是昂贵的，发射成本仅仅是其中的一小部分。”

大概……能够盈利了吧

多个消息来源称，SpaceX有可能降低猎鹰9号火箭的发射价格，以进一步给包括联合发射联盟（ULA）在内的美国、中国、俄罗斯、欧洲及其他地方的竞争对手施加压力。但是，这些竞争对手都不可能退出市场，至少短期内不会。在美国，ULA依然是政府信赖的合作伙伴，而其他的航天大国也都不可能很快放弃太空发射产业。

尽管有这些潜在的激励作用，SpaceX依然会在一段时间内保持猎鹰9号火箭的发射价格不变，通过这10年来在重复使用等方面的投资创新来为自己盈利。这样做是有道理的，因为SpaceX能不能凭借现有的价格，通过只能发射一两次的猎鹰9号火箭来实现盈利，目前尚不清楚。

有专家表示，SpaceX目前拥有超过6000名员工，而仅仅是支付工资，以及在加利福尼亚、得克萨斯和佛罗里达等其他地方维持大型设施的运转，每年可能就需要耗资10亿到12.5亿美元。以每次发射6200万美元的价格来计算，SpaceX每年需要发射20次才能赚回成本。而这还是建立在火箭成本为零这样一个不切实际的前提之上的。

4月18日，猎鹰9号火箭为NASA发射了TESS卫星。这也是SpaceX建造的最后一枚Block 4构型的火箭。图片来源：SpaceX

过于简化的计算表明，SpaceX迄今仍然能够维持其低廉的发射价格，是因为NASA为其开出的商业货运和载人服务合同。因此有理由相信，至少在一段时间内，SpaceX可能会把重复使用火箭带来的“红利”放入自己的腰包。显然，随着该公司加大BFR的生产，他们势必需要更多的资金。

疯狂马斯克

自航天时代开启以来，除了航天飞机的部分部件以外，每一枚轨道火箭在发射之后都被抛弃了。只有航天飞机掌握了重复飞行的技术，发现号航天飞机创下了发射并着陆39次的记录。

然而，即使NASA也从来没能大幅缩短航天器着陆与发射之间的周转时间，通常都需要间隔6到12个月的时间。（最短纪录诞生在1985年，亚特兰蒂斯号航天飞机的第一次和第二次飞行仅相隔54天）。更重要的是，航天器的翻修费用十分昂贵，在整个生命周期里，航天飞机每次飞行的成本平均为10亿美元。

SpaceX有机会改变这种模式，真正实现快速、可重复使用、低成本的航天飞行。如果Block 5能够取得成功，那么在不到10年的时间里，SpaceX就将从一个从来没有发射火箭进入过太空的公司，一跃而成为开发出有史以来最高效轨道火箭的公司。

猎鹰9号火箭的成功，不仅让SpaceX在商业发射市场中的份额不断增长，也几乎推动了SpaceX的所有竞争对手竞相开发新的火箭。猎鹰9号还推动了其中一些公司开始研究火箭的可重复使用性。

不过，对于SpaceX而言，他们已经赶上并超越了其他竞争者，现在是时候继续前进了。当然，他们会留下一部分员工继续制造少量新的Block 5火箭。不过，如果一枚火箭可以发射10次，对于新火箭的需求每年又会有多少呢？

SpaceX已经花费了近10年时间来不断完善猎鹰9号火箭（左2）。现在，是时候放下猎鹰9号，把目光投向更大型的BFR火箭（左4）了。图片来源：SpaceX

因此，SpaceX计划将目光投向更大型的BFR，这款超重型火箭未来有一天能够帮助人类在太阳系的其他天体上定居。一位消息人士对这种显而易见的疯狂感到惊讶——为什么SpaceX想要淘汰自己目前的主力产品？

SpaceX的历史或许可以回答这个问题。本世纪初，有人对马斯克说，他永远不可能用私人资金造出轨道火箭；后来，又有人对他说，让火箭在船上着陆是疯狂的；再后来，有人告诉他把3枚火箭绑在一起同时点燃27台引擎太过鲁莽。而事实上，伊隆·马斯克并不在乎别人认为他有多疯狂。

或许淘汰掉花费10年时间来完善的猎鹰9号火箭确实是一个疯狂之举，不过SpaceX本就不是一家为了满足股东们而设立的公司。SpaceX只有一位大股东，而他的梦想就是去火星。管他呢！

作者：Eric Berger

编译：Tisney

编辑：Steed

编译来源：Ars Technica，THE FINAL BLOCK — Block 5 rocket launch marks the end of the beginning for SpaceX

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