美國太空探索技術(shù)公司SpaceX使用回收再利用的獵鷹9號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)使用助推器從長遠(yuǎn)來看擁有重大經(jīng)濟意義。
SpaceX已經(jīng)逐漸完善了幫助其獵鷹9號火箭助推器在執(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，新一輪太空競賽的另一個參與者聯(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次的火箭才能實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)在，SpaceX的單枚助推器已經(jīng)發(fā)射并回收了六次。
對此，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)射費用。”
這些評論揭示了重復(fù)使用火箭背后的財務(wù)狀況，表明通過可重復(fù)使用的配置，一枚火箭可以飛行的有效載荷費用減少了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相提并論。
但實際成本仍然相對模糊。據(jù)報道，2013年，在加州舉行的All Things Digital大會上，馬斯克聲稱火箭助推器占總成本的75%，當(dāng)時報道約為6000萬美元。SpaceX的網(wǎng)站列出了獵鷹9號發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)付款計劃為6200萬美元。
2018年，在獵鷹9號火箭助推器Block 5發(fā)射之前，馬斯克再次細(xì)分了成本。他說，助推器的成本約占總成本的60%，上級成本為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3700萬美元左右。
不過，最終的價格可能會有所不同。據(jù)悉，由于涉及額外的安全措施，美國空軍的發(fā)射成本為9500萬美元。SpaceX航天器集成總監(jiān)克里斯托弗·庫利斯(Christopher Couluris)在今年的一次吹風(fēng)會上表示，重復(fù)使用火箭可以降低價格，發(fā)射需要2800萬美元。
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號火箭的邊際成本，最好的情況是1500萬美元。他還列出了翻新助推器的費用為100萬美元。這與馬斯克最近的說法相吻合，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：“飛行100次是可能的，有些部件需要更換或升級。清洗所有9個梅林(獵鷹9號發(fā)動機)渦輪機絕不容易，但猛禽發(fā)動機要容易得多，盡管它是個復(fù)雜得多的發(fā)動機?！?/p>
SpaceX的火箭可重用性計劃是一項長期投資，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)上花費了超過10億美元，這意味著該公司還需要從重復(fù)使用計劃中收回開發(fā)成本，而不是直接將這些節(jié)省的成本傳遞給消費者。
但SpaceX的投資并不止步于開發(fā)獵鷹9號火箭。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)動機更容易重復(fù)使用。如果該公司信守承諾，那可能會讓助推器飛行兩到三次是否有意義的問題變得無關(guān)緊要。 （小小）
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