李會超:Space X是否遭遇了新年的第一場失敗?
答案:也許不是。
1月7日,SpaceX執行了2018年的第一次發射。和以往全程透明的商業和民用發射不同,本次發射升空的載荷是一顆代號為“祖瑪”(Zuma)的秘密衞星。在發射前,外界只知道“祖瑪”(Zuma)是由美國航空航天和軍工領域的巨頭諾思羅普·格魯曼(Northrop Grumman)公司負責設計製造、SPACE X的獵鷹9號火箭全推力版負責發射,而到底是哪個政府或軍事機構負責祖瑪衞星工程的實施,都列入了保密信息的範疇。
在發射開始後,SPACE X循例進行了了網絡直播。在進行商業發射時,直播會一直進行到火箭整流罩打開、載荷入軌、發射正式成功後。然而由於本次發射的保密性質,網絡直播在整流罩打開前就中斷了,Space X之後也沒有透漏祖瑪成功入軌的畫面。

(發射祖瑪衞星的獵鷹9號火箭點火起飛)
祖瑪的發射可謂一波三折,這個本來計劃在去年11月進行的發射,因為整流罩需要進行進一步檢測而推遲到了今年1月。而今年1月4日重新進行的發射,又因為天氣原因再次推遲到了1月7日。按照慣例,當一次發射成功後,SPACEX會發布消息予以正式確認。但在本次發射後,Space X卻保持了沉默。
在發射進行24小時後,相繼有媒體爆出本次發射失敗的消息。據華爾街日報和路透社報道,兩位不願透漏姓名的美國官員説祖瑪衞星和獵鷹9號火箭的第二級分離失敗。按照預定程序,火箭第二級將在發射結束後再入大氣層焚燬,分離失敗的祖瑪衞星也因此失事。但也有哈佛大學的麥克道威爾(Jonathan McDowell)博士等學者注意到,這顆衞星曾經短暫出現在了美國負責太空防務的戰略司令部公佈的在軌航天器目錄中。美國戰略司令部通過其所屬的太空衞星監測網部署的雷達與望遠鏡,監測地球上空的所有航天器。對於美國自身的秘密衞星,戰略司令部不會公佈衞星軌道的具體信息,但會公佈衞星代號。祖瑪的出現,説明其可能曾經在軌道上工作過一段時間。

(已經安裝祖瑪衞星的獵鷹9號火箭整流罩,祖瑪本身的模樣是保密內容)
不少關於本次發射的報道,將發射結果概括為“spaceX發射間諜衞星失敗”。但實際上,SPACE X在發射之後的一份聲明中表示,基於目前數據分析,獵鷹9號火箭在整個發射過程中飛行完全正常。SPACE X的首席運營官肖特韋爾(Gwynne Shotwell)對於給Space X潑髒水的報道感到非常氣憤,怒斥這些報道為“一派胡言”。而衞星製造商格魯曼公司則表示,對這顆高度機密衞星的狀況無可奉告。

(發射祖瑪衞星的獵鷹9號火箭航跡)
發射失敗對於SpaceX來説並不陌生。在公司創始初期進行技術驗證性產品“獵鷹1號”火箭的研發時,曾經遭遇過連續三次的發射失敗,險些將這家後來取得巨大成功的私人航天公司扼殺在搖籃中。
在獵鷹9號火箭成功“上線”、開始執行商業發射合同後,SPACE X還遭遇過兩次重大失利:2015年6月,為國際空間站發射貨運補給飛船的獵鷹9號火箭因為第二級液氧箱中的故障,導致火箭在一二級分離後不久即發生爆炸。2016年9月,為以色列Spacecom發射Amos-6通信衞星的獵鷹9號火箭在地面靜態點火試驗過程中發生爆炸,不但摧毀了衞星,還連帶炸燬了肯尼迪發射中心40號發射架的部分地面設施。此外,回收火箭第一級的嘗試也多次出現問題。
但在不斷的技術改進後,2017年以來獵鷹9號火箭的技術狀態已經全面成熟,不但取得了全年18次發射全部成功的佳績,還在6月和10月中進行了單月3次的高密度發射,同一發射架兩次發射間的時間間隔最短已縮短至19天。憑藉獵鷹9號火箭的出色表現,美國在2017年超越2016年與之並列第一的中國,成為了全年航天發射次數最多的國家。有鑑於獵鷹9號火箭的在過去一年的穩定發揮,space X聲明中火箭工作正常的説法也就比較可信了。

(正在進行發射前測試準備的獵鷹重型火箭)
目前,Space X的下一代火箭——獵鷹重型正在肯尼迪航天中心的39A發射架上等待發射。以以往的經驗看,如果由於火箭故障而導致任務失敗,SPACE X將進行數個月的調查和技術整改工作,以保證後續發射不出問題。2015年6月的那次失敗使獵鷹9號的發射中斷了6個月,2016年9月的那次發射更是讓SPACEX不得不推遲了該年內的所有後續發射。
獵鷹重型火箭可以視作獵鷹9火箭的加強版,兩個助推器直接使用獵鷹9的第一級,芯一級也該改裝自獵鷹9的第一級。如果發射祖瑪的火箭出現問題,獵鷹重型火箭的發射進度必然要出現延遲。然而,從目前得到的消息看,獵鷹重型火箭的測試工作還在正常進行,即將在發射架上進行靜態點火試驗,定於一月末的首發時間也沒有推遲。此外,獵鷹9號火箭在今年5月前已經確定的9次發射任務也沒有推遲的跡象。這從一個側面也印證了問題可能並不出在火箭上。
由於格魯曼公司的三緘其口,外界無法準確的獲取衞星在發射過程中的工作狀況。但值得注意的是,在獵鷹9號以往的發射中,連接火箭和衞星的適配器都由Space X負責研發製造。而在這次發射中,這個適配器是由格魯曼製造的。如果衞星失敗的原因果真是衞星與火箭第二級分離失敗的話,那麼格魯曼公司出現偏差的可能性也許更大。
在華爾街日報的報道中,有關人士估計的祖瑪發射衞星的損失高達數十億美元。這樣的損失比一般民用通信衞星單顆約數億美元的成本要高出不少,但功能複雜的航天器往往花費更高:美國大氣海洋管理局(NOAA)的下一代GOES氣象衞星,每顆的製造發射和運行成本在25億美元左右,而NASA準備發射的詹姆斯·韋博太空望遠鏡,預算更是飆升到了88億美元。
從以往的公開發射看,負責火箭發射的Space X和負責衞星設計製造的格魯曼公司會分別向保險公司投保,發射造成的損失可以在責任界定後由相應的保險公司承擔。在今年早些時候Space X發射EchoStar 23衞星前,負責監管商業航天活動的美國聯邦航空局(FAA)曾要求Space X將投保發射場地面損失的保額從1300萬美元增加到6300萬美元,以保證美國政府不會因為發射場設備被炸燬而承擔鉅額損失,也從一個側面反映出監管部門對發射保險的重視。然而,保險公司的保額能否覆蓋全部損失、發射合同中對發射損失責任的具體約定也都屬於保密範疇。
總之,可能只能等到相關文件在若干年後解密時,我們才能準確的知道那一天夜裏的發射過程中究竟發生了什麼。

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