一个沉睡20年发射台上,一枚高98米、有望挑战SpaceX霸主地位的火箭即将发射

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1.蓝色起源的新格伦火箭即将在2024年12月27日进行首次飞行,旨在挑战SpaceX在航天行业的领导地位。

2.新格伦火箭高约98米,由杰夫·贝佐斯旗下公司蓝色起源开发,将用于将实验技术送入轨道。

3.为此,蓝色起源计划尝试引导新格伦的第一级火箭助推器在起飞几分钟后安全降落在海上平台。

4.同时,蓝色起源与SpaceX一样,寻求回收、翻新和重复使用第一级火箭助推器以降低成本。

5.此次首飞任务中,新格伦将搭载一个“演示器”,测试蓝色起源提议的蓝色环(Blue Ring)航天器所需的技术。

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图片2024 年 12 月 27 日,新格伦火箭正在进行热火测试。这次七引擎热火测试标志着蓝色起源首次将两级飞行器作为集成系统运行。
(美媒1月4日报道)

在美国佛罗里达州一个近20年未曾启用的发射台上,一枚由杰夫·贝佐斯旗下公司蓝色起源开发的新火箭,高约98米的新格伦火箭,即将进行首次飞行。

这枚无人驾驶的发射载具新格伦,将标志着蓝色起源首次尝试将火箭送入轨道,这是该公司若希望削弱SpaceX长期以来的行业主导地位所必须实现的壮举。新格伦最早将于下周从卡纳维拉尔角太空军基地升空。

这枚火箭大约有一座30层高的建筑那么高,由几个部分组成:第一级火箭助推器在发射时提供初始推力。助推器顶部是上级火箭段,其中包括一个由鼻锥保护的货舱,本次任务将携带实验技术。
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并且,为了复制SpaceX在过去十年中重复使用火箭助推器所取得的成功,蓝色起源也将尝试引导新格伦的第一级火箭助推器在起飞几分钟后安全降落在海上平台,以贝佐斯的母亲杰奎琳命名。

与SpaceX一样,蓝色起源将寻求回收、翻新和重复使用第一级火箭助推器以降低成本。对于这次首飞任务,顺利飞行并非板上钉钉。但新格伦(以传奇美国宇航员约翰·格伦命名)的最终成功,对蓝色起源的一些最雄心勃勃的目标至关重要。

这枚火箭有一天可能用于国家安全发射任务,将亚马逊的互联网卫星送入太空,甚至协助建设蓝色起源正与商业合作伙伴开发的太空站。

新格伦的首次飞行
蓝色起源于2016年正式宣布开发新格伦,其目标是超越SpaceX的猎鹰9号火箭,将航天器最多45公吨送入轨道。该运载工具早已延期,因为公司此前曾计划于2020年进行首次发射。然而,在航空航天行业,延期是常有的事。而且新运载工具的首次飞行几乎总是大幅推迟。
图片2022 年 3 月 31 日,蓝色起源的新谢泼德火箭从该公司位于德克萨斯州西部的发射场升空。这次任务将五名付费乘客和新谢泼德的首席建筑师加里·赖送入太空。

火箭公司通常对新运载工具的首次发射采取保守态度,发射如金属块这样的模拟载荷,或者像SpaceX 2018年猎鹰重型火箭首飞时那样,发射一辆旧的樱桃红色跑车。

蓝色起源也一直以缓慢、谨慎的态度开发火箭,从不“偷工减料”,这是贝佐斯创立并资助蓝色起源时秉持的理念。公司的吉祥物是一只乌龟,致敬《龟兔赛跑》寓言,让“慢而稳者赢”的格言成为童年经典。

“我们相信慢就是顺,顺就是快”,贝佐斯在2016年表示。这些言论可以被视为将蓝色起源定位为SpaceX的反面,SpaceX以追求速度、试错而非缓慢、细致的开发过程而闻名。但SpaceX无疑赢得了进入轨道的竞赛。该公司的第一枚轨道火箭猎鹰1号于2008年9月成功发射。自那以后,该公司已执行数百次轨道任务。

虽然SpaceX在开发新火箭时,测试飞行中经常会摧毁火箭,但该公司在执行任务方面有着良好的记录。例如,SpaceX的猎鹰9号火箭经历过两次飞行失败和一次发射台爆炸,但在载人任务中未发生过灾难性事件。

到目前为止,蓝色起源主要以太空旅游而闻名,使用新谢泼德,一种更小、仅能达到亚轨道、不足以将卫星送入太空的火箭,将付费客户和名人送入太空。新谢泼德至今已执行20多次飞行,其中一次在执行无人科学任务时失败。

虽然SpaceX创始人兼首席执行官马斯克和贝佐斯在公开场合经常就各自的火箭公司唇枪舌剑,但马斯克对新格伦首飞的看法迄今为止是积极的:他于12月27日在自己的社交媒体平台X上发文称“祝一路顺风!”

新格伦将执行的任务

在某些方面,新格伦已经在发射行业留下了印记。多年来,蓝色起源一直向SpaceX和联合发射联盟(波音和洛克希德·马丁的合资企业,从蓝色起源购买发动机)推销这枚火箭,以竞争利润丰厚的军事发射合同。

今年6月,美国太空军选择了蓝色起源、联合发射联盟和SpaceX,竞争价值56亿美元的五角大楼合同,用于未来四年内计划执行的国家安全任务发射。

蓝色起源还与多家商业公司签订了发射卫星的合同。这些合同包括帮助部署亚马逊的柯伊伯(Kuiper)互联网卫星的计划,以及最近与AST SpaceMobile签订的一项协议,帮助这家总部位于德克萨斯州米德兰的公司发射其太空基蜂窝宽带网络。

新格伦还可能对建设蓝色起源计划的轨道礁(Orbital Reef)太空站至关重要。蓝色起源及其商业合作伙伴,包括塞拉太空(Sierra Space)和波音等,希望该太空站有一天能成为宇航员的新目的地,在国际空间站逐步退役后接替其功能。
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新格伦与其他强大火箭的比较

新格伦威力巨大,被称为“重型运载”火箭,其运载能力介于SpaceX的猎鹰9号火箭和更强大的猎鹰重型运载火箭之间。

例如,SpaceX的主力火箭猎鹰9号最多能将22.8公吨送入太空。而新格伦的运载能力大约是猎鹰9号的两倍,但发射价格可能与猎鹰9号相当:据报道,每次发射约6000万至7000万美元。

“我认为,要与猎鹰9号竞争,你必须在价格上与之匹敌或更优”,奎尔蒂航天研究总监凯勒布·亨利表示,该公司提供航天领域的数据和分析。然而,亨利补充说,问题是蓝色起源是否能够维持具有竞争力的价格点。

尽管如此,新格伦的一个突出特点是其大型有效载荷整流罩(即鼻锥)。该部件保护货舱,宽达7米,比SpaceX猎鹰9号或猎鹰重型的整流罩宽近2米。

图片该图展示了联合发射联盟的火神半人马火箭、SpaceX 的猎鹰重型火箭、蓝色起源的新格伦火箭和 SpaceX 的星际飞船的尺寸对比。

亨利表示,蓝色起源可能选择为新格伦配备如此大的整流罩,是为了实现贝佐斯对未来的愿景。这位科技亿万富翁一直表示,他希望有一天能将制造业和其他污染严重的“重型”工业移出地球,让我们的家园星球成为人类可以游览和享受的国家公园。而要实现这一目标,他需要能够运载巨大物体的火箭。

虽然新格伦的运载能力超过了猎鹰9号,但SpaceX正在开发其火箭系列中具有开创性的旗舰产品。

与贝佐斯一样,SpaceX的马斯克也有自己对人类太空未来的构想,即让人类在其他星球上生活和工作,特别是火星。为了实现这一愿景,SpaceX正在开发星际飞船(Starship),这是有史以来建造的最大、最强大的运载火箭。这枚近121米高的火箭在各方面都远超新格伦:马斯克表示,他希望星际飞船能将多达300吨送入轨道。

SpaceX宣称星际飞船是一枚能让所有其他火箭过时的火箭,因为其目标是大幅降低将货物(或人员)送入太空的成本。亨利指出,这一愿景能否实现仍有待观察。

亨利表示:“但我认为,如果SpaceX继续降低进入太空的成本,他们将始终是头号竞争对手”。
图片2024 年 12 月 9 日,蓝环探路者演示器(左前景)与新格伦火箭有效载荷整流罩的两半或鼻锥(背景)一起出现。该演示将测试将纳入蓝色起源提议的技术名为“蓝环”的宇宙飞船。

本次飞行的搭载物

蓝色起源原计划在新格伦的首次飞行中,代表美国宇航局发射两颗前往火星的卫星。

但火箭开发的延误促使美国宇航局改变计划,将那次发射最早推迟到今年春天。因此,对于这次首飞,蓝色起源选择搭载一个“演示器”,测试该公司提议的蓝色环(Blue Ring)航天器所需的技术——该航天器将旨在成为一种太空中的拼车工具,在需要时将卫星拖入更深的太空。

蓝色起源表示,新格伦本次飞行中的演示器将在整个六小时的飞行过程中留在火箭上,以验证“从轨道到地面的通信能力”,以及“测试其在太空的遥测、跟踪和指令硬件,以及地面无线电跟踪”。

蓝色环探路者(Blue Ring Pathfinder)演示器是蓝色起源与美国国防部国防创新小组签订的一项协议的一部分。
图片可视化显示新格伦可重复使用助推器返回地球并降落在杰克林航海平台上。

蓝色起源为何要重复使用火箭

与SpaceX类似,蓝色起源也旨在回收并重复使用其第一级火箭助推器,以降低发射成本。

“可重复使用对于大幅降低每次发射的成本至关重要”,该公司在最近的一份新闻稿中表示,这与SpaceX自2015年开始回收火箭助推器以来一直宣扬的观点如出一辙。

然而,贝佐斯自2000年创立蓝色起源时就认识到了重复使用火箭部件的重要性——这比马斯克成立SpaceX早了两年。该公司已经将其亚轨道新谢泼德旅游火箭开发为可重复使用。

亨利表示:“这不是一场模仿游戏,蓝色起源在可重复使用运载工具还不流行的时候就开始追求了。现在,由于SpaceX,这已经成为一个更为主流的想法。不同的是,蓝色起源花了更长的时间才进入轨道。”

如果成功,新格伦火箭助推器安全返回着陆将是一项惊人的壮举。在消耗大部分燃料将火箭上级送入太空后,第一级助推器需要干净利落地分离。然后,助推器必须以精确的引导进行机动,并在精确的时间重新点燃发动机,以避免坠入海洋或撞向杰奎琳回收平台。