前SpaceX引擎元老押注尘封20年的技术，要用太阳能驱动轨道战斗机

提到杰夫·索恩伯格（Jeff Thornburg），大众可能有些陌生，但在航天推进领域，他的履历十分亮眼。2011 年至 2015 年间，他在 SpaceX 担任推进工程副总裁，主导开发了“Raptor”（猛禽）发动机——这是人类历史上首款真正飞行过的全流级燃烧循环（Full-Flow Staged Combustion Cycle，FFSCC）发动机，如今以 33 台集群的方式驱动着 SpaceX 的“星舰”超重型火箭。

因为理论效率极高且工程难度极大，这种发动机循环方式被航天工程界称为“圣杯”（grail，意为却极难找到或得到的东西）。苏联在 1960 年代就曾尝试过该方式，但从未成功。索恩伯格在 SpaceX 的工作，就是把这个概念变成了可以量产飞行的产品。

图 | 猛禽发动机（来源：SpaceX）

2021 年，离开 SpaceX 后，他与伊恩·沃巴赫（Ian Vorbach）和普拉尚斯·拉文德兰（Prashaanth Ravindran）共同创立了 Portal Space Systems，专注于高机动性航天器的研发。本周四，这家公司宣布完成 5,000 万美元 A 轮融资，估值 2.5 亿美元。加上此前从美国军方获得的 4,500 万美元战略资金，Portal 累计融资已超过 1.1 亿美元。

图 | 杰夫·索恩伯格（来源：Portal Space Systems）

让 Portal 获得关注的，是其押注的一项被 NASA 搁置了二十多年的技术：太阳能热推进（Solar Thermal Propulsion，STP）。与当前主流的化学推进或电推进不同，这种方案用可展开的聚光器将太阳光聚焦，把推进剂加热到 2,000 至 3,000 开尔文后喷出产生推力。由于工作温度极高，太阳能热推进的比冲可达 750 至 1,000 秒，远超化学推进的 300 秒左右。

比冲越高，相同质量的推进剂能提供越大的速度增量，执行同一任务所需的推进剂可大幅减少。以地球至火星转移为例，若采用太阳能热推进，飞船携带的推进剂质量有望降至化学推进方案的三分之一甚至更低。省下的质量预算可用于增加有效载荷、缩短飞行时间，或降低发射成本，这正是深空探测长期面临的瓶颈之一。

这并不是一个全新的概念。早在上世纪 60 年代，NASA 就开始相关方向的研究，1990 年代末得出结论认为其在许多任务场景下性能更优。但根据 NASA 2003 年的评估报告，由于当时太空内机动需求不足，项目被搁置。那个年代每年卫星发射量不过几十颗，多数航天器入轨后几乎不再变轨，用更大的火箭一次性送到位反而更省事。

图 | 太阳能示意图（来源：Portal Space Systems）

但如今，情况已经截然不同：每年有数千颗卫星被送入太空，光是 SpaceX 的“星链”一家就部署了超过 6,000 颗。在这个前提下，轨道资源日益拥挤，碰撞规避和轨位调整需求随之增长。与此同时，美国军方对快速在轨机动能力的兴趣也在上升，试图在轨道资源上抢占领先地位。这是 Portal 获得军方资金的背景之一，索恩伯格公开表示：让美国的卫星“在轨道上慢吞吞的移动已经不可接受了。”

为此，Portal 推出了一款名为“Supernova”（超新星）的主打产品，索恩伯格称之为“轨道战斗机”。其核心是一套名为 Hex 的 3D 打印推进器，将聚光器与热交换器一体化设计。与需要低温储存的液氢不同，Supernova 采用氨作为常温推进剂，降低了系统复杂度，理论上也具备在轨补加燃料的可能。

据公司披露，使用这套系统，航天器可在数小时内从低地球轨道升至中地球轨道，一天内抵达地球同步轨道。相比之下，传统电推进完成类似变轨往往需要数周甚至数月。

2025 年 9 月，Portal 在博塞尔工厂的真空舱内完成了一项测试：Hex 推进器以全功率高温状态运行，公司称这是商业航天领域首次在飞行级环境中验证太阳能热推进技术。本周公司透露，飞行电子设备已搭载卫星完成绕地验证，另一颗原型航天器预计 2026 年 10 月发射，首艘完整 Supernova 计划 2027 年升空。

专注太空领域的金融服务公司Mach33 CEO 阿伦·伯内特认为，Portal 有潜力成为太空机动性领域的重要供应商。化学推进燃料消耗大，电推进推力太小变轨缓慢，太阳能热推进在推力和效率之间找到了一个平衡点。不过这套系统能否在真实太空环境中可靠工作仍需验证：大型聚光器如何在发射时折叠、在轨道上稳定展开？长期暴露于太空辐射下材料性能如何衰减？这些问题都要等接下来的发射任务来回答。

索恩伯格还提到一个远期设想。太阳能热推进的热交换器结构与核热推进（Nuclear Thermal Propulsion，NTP）相似，后者只是把太阳换成核反应堆作为热源。不过，核热推进是 NASA 和 DARPA 正在推进的方向，但监管和安全门槛极高，不是初创公司能碰的。

索恩伯格的想法是先用太阳能热推进在轨验证核心部件，为未来核热技术积累工程数据。“我可以在轨道上把技术做成熟，比在地面建 20 亿美元的核安全测试设施快得多。”他说。这个说法是否成立，同样有待时间检验。

https://techcrunch.com/2026/04/09/portal-raises-50-million-to-build-a-new-kind-of-high-power-rocket-engine/

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