中道崩殂但是优势在我!阿丽亚娜6的鸽子之路

北京时间7月10日凌晨3:00,欧空局新一代运载火箭阿丽亚娜6从法属圭亚那的库鲁航天发射场发射升空,一级发射非常顺利。这款原定于2020年首飞的火箭,在推迟了4年之后,终于甩下了新一代“火箭鸽王”的帽子,向太空深处奔去。

但两个小时之后,二级的辅助动力装置未能正常启动,最后两个再入式返回载荷无法释放,阿丽亚娜6的首飞任务没有完全成功,库鲁的测控大厅里一片沉寂。


所有看着遥测数据的人都知道,欧洲火箭重返太空之路并不容易。


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火箭阿丽亚娜6从法属圭亚那的库鲁航天发射场发射升空(图片:ESA-M.Pédoussaut)

20世纪70年代,美苏太空竞赛达到高峰。作为东西方阵营对垒桥头堡和冷战前线的欧洲,单凭某个国家的项目投入,是无法与美苏两个超级大国竞争的,而同时,欧洲内部也需要在太空探索方面拥有自己的体系和目标。

1975年,欧空局成立,这个总部设在法国巴黎,拥有22个成员国的航天科研组织,成为了欧洲探索太空的中坚力量。

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欧空局的诞生和空客的诞生类似,但不一样的是,人类对于航空器的研究在那时已经有了一个比较完整的体系,同时拥有比较大的创新和想象空间。

但是对于航天器设计而言,风险成本却高了不少,且事关欧洲地区的航天安全问题,欧洲用自己的火箭将他们的军事和科学卫星送入太空,就不用跑去休斯顿或者拜科努尔。所以欧空局从一开始,就想建造欧洲自己的运载火箭,这就是阿丽亚娜公司诞生的背景。

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1973年,法国牵头11个西欧国家,开始了欧洲自己的火箭研制,并最后取希腊神话著名人物Ariadne阿莉阿德涅名字的法语拼写Ariane作为系列火箭的名称,法语音译为阿里安,英语音译为阿丽亚娜。

1979年12月24日,阿丽亚娜1型火箭发射成功,此后又进行了十次发射,同时在阿丽亚娜1的基础上,阿丽亚娜公司又开发出了阿丽亚娜2、3、4等型号,它们的出现,彻底填补了欧洲发射运力方向上的空白,让欧洲赶上了太空竞赛的末班车。而阿丽亚娜5的出现,让欧洲航天发展到了一个新的局面。

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阿丽亚娜火箭家族(图片:Arianespace)

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1979年12月24日第一发阿丽亚娜火箭发射。此次任务采用阿丽亚娜 1 型,由圭亚那航天中心ELA1执行发射。(图片:Arianespace)

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1987年11月21日,阿丽亚娜 2 型火箭首次成功发射,有效载荷为德国TV-SAT 1电视广播卫星。(图片:Arianespace)

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1989年6月5日,阿丽亚娜 4 系列火箭阿丽亚娜 44L 型火箭首次飞行,配备四个固体捆绑式助推器。 (图片:Arianespace)

随着对太空的进一步探索,人类对于运载能力的需求也越发强烈,各国也开始研发重型火箭,作为欧洲下一代运载火箭的代表,阿丽亚娜5被寄予厚望。

1998年10月28日,在第三枚火箭发射成功之后,阿丽亚娜5正式投入商用,在之后十多年的时间里,由于强大的运载能力和竞品的相对缺少,阿丽亚娜5包揽了几乎全欧洲和世界大部分国家的地球静止轨道卫星的发射。在总共117次的发射里,发射成功率更是高达95.73%。

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阿丽亚娜5火箭(图片:ESA)

但由于其发射成本相对较高,且发射容易受到发射条件的制约,欧空局开始讨论成本更低、更灵活的发射平台,暨阿丽亚娜6。

其中A62构型有两个助推器,近地轨道运载能力10.3吨。

A64的四固推构型近地轨道运载能力21.5吨,看着个头很大,而且很像长征五号,但干质比低得惊人。


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左:A62构型 右:A64构型(图片:ESA)

2014年12月,欧空局成员国政府正式决定推进阿丽亚娜6火箭的开发,就这还是他们吵了几年才最终定下来的方案。他们认为,猎鹰9号的可复用给欧洲航天产业带来巨大冲击,极大地压缩了航天发射成本,每次发射报价1.75亿美元的阿丽亚娜5已经失去了竞争力。

在这个前提下,阿丽亚娜6的发射报价降低到最低7700万欧元,但是比起猎鹰9号的6000万美元的发射报价,依然没有什么可比性,人家还是可复用的。


只要我复制粘贴的成本够低,我就还能继续压价格。


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猎鹰9号(图片:John Kraus)

但彼时的欧空局并没有太大的紧迫性,因为在运载能力这一块,暂时还没有太多的火箭可以跟它掰手腕。至于新火箭,也来搞复制粘贴。这样只需要简单改改发动机,火箭部件还和以前的复用,就能无缝衔接上2023年阿丽亚娜5退役后的空档。毕竟10年还造不出一款和上一代差不多的火箭吗?


还就真没造出来。

 

对于欧空局来说,阿丽亚娜6的研发是政治任务,但欧空局就和整个欧洲一样,明面上是个整体,实际上一盘散沙。对于其他国家和机构来说,既然占不到好处,那到点下班就行了,而欧空局要考虑的就多了。这就导致了阿丽亚娜6的完工和首飞时间一拖再拖。


别问,问就是慢工出细活。


因此,欧空局不得不一边好声好气地催着下属机构,一边还得从本就吃紧的财政里给下属机构发放加班补贴。一直到2023年,库存的阿丽亚娜5全部发射完毕,而阿丽亚娜6还没有正式完工,不仅如此,预算也已经翻倍,达到44亿美元,这种薅羊毛的本领勋宗看了都直呼内行。然而,对于欧空局来说,真正的考验,才刚刚开始。

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最后一发阿丽亚娜5号火箭(图片:ESA)

早在阿丽亚娜火箭研发之初,欧洲的航空企业和欧洲航天局内部就对于阿丽亚娜系列火箭的研发路线产生了很大的争议,法国审计法院也曾经对阿丽亚娜运载火箭的运营和研发风险提出了警告,而阿丽亚娜6的一再推迟,让欧洲航天内部失去了信心。

2022年10月,欧空局局长约瑟夫·阿施巴赫尔表示,会在2023年最后一个季度执行发射任务,而在2023年7月,阿丽亚娜5最后一次发射之后,阿丽亚娜6的首次发射再次被推后一年。整个欧空局内部暗流涌动,因为这不仅意味着欧洲将有一年的时间没有自己的运载火箭,而且这枚首发的阿丽亚娜6还会不会继续推迟,能不能成功,这对他们来说都是未知数。

时间很快来到2024年,在原定的首飞时间推迟一天后,阿丽亚娜6成功升空。欧空局和法国方面非常重视,甚至派了两架阵风战斗机伴飞。

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不出意外的话,这次飞行任务就可以宣告成功了。当火箭二级与卫星成功分离,二级准备二次点火的时候,其辅助动力系统仅工作了几秒就提前熄火,导致二级逐渐偏离轨道曲线,同时也因为无法再次点火,二级失去了主动离轨的能力,两个原本再入大气层的密封舱也因此无法返回地球,阿丽亚娜6的首次飞行任务最终仅获得部分成功。

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对于这样一枚在数据层面上首飞即落后的运载火箭来说,无法取得完全成功,对于阿丽亚娜和欧空局来说应该是压力巨大的。但欧空局的反应是,我的火箭没有问题,作为一次示范飞行,阿丽亚娜6已经证明他有能力成功将有效送到太空,所以是成功的。至于可回收?我们需求量又没那么大,从经济角度上来看对我们来说没有意义。反正现在我们已经收到30次发射订单了,年底之前我们再追加一次发射,把二级的问题排查出来,然后赚钱就完事了。


6000万对7700万,优势在我!


从欧空局太空运输负责人托尼·托克勒-尼尔森的这番发言里,我们其实能够一睹欧空局内部对于未来欧洲火箭技术发展的思路,但这是否是强行挽尊,我们不得而知。

在古希腊神话中,阿里阿德涅为自己的情人忒修斯提供了一个能够走出迷宫的指路线团和一把剑,帮助他杀死了牛头怪并走出迷宫,获得胜利,后来“阿里阿德涅之线”也被用来比作解决复杂问题的关键线索。而取名于此的阿丽亚娜系列火箭,能否继续带领欧洲航天走向自主自强的道路,或许只有时间能够见证了。


文案:杨昊

排版:李笑寒


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