SpaceX拿下超級大單,NASA省下的錢夠招1.8萬博後_風聞
太空精酿-航天学博士-2021-07-24 16:01
剛正式公佈,SpaceX的獵鷹重型火箭力克太空發射系統SLS,拿下NASA的歐羅巴快船任務發射訂單,報價1.78億美元。這對於SpaceX是個大訂單,在此前獵鷹重型的三次發射中,第一次為實驗發了特斯拉,第二次免費發了沙特的衞星,第三次軍方載荷為主收了1.6億。
但是,看似很貴,這依然比SLS提供的約20億美元報價低了太多,大約僅為10分之一。NASA能省下來18億美元,乾點什麼不好呢?舉個例子好了,美國一般博士後的年薪約10萬美元(65萬人民幣)很不錯了,省下來的錢完全可以僱傭1.8萬個博士後幹一年,足夠把歐羅巴快船的科學研究做出各種各樣的花了。
為啥SLS這麼貴?
它是研發中的世界最強火箭,已經花掉了超過200億美元,目標就是超越曾經的登月火箭土星五號,預計明年首飛。它的很多核心技術都來自更先進的航天飛機時代,例如固體助推器單發推力達到驚人的1600噸,足夠推起一枚長征五號(850噸級),而SLS要帶兩個這種助推器。航天飛機複用的核心是RS25發動機,三台能反覆用,目前洛克達因給的報價是9000多萬美元一台,哎呦呵,到了SLS了不起,一次發射就用4台,而且一次性全扔了。頗有暴殄天物的感覺。。。你説這,研發費用+單次成本+發射次數註定有限,NASA用能不貴麼?
那麼,歐羅巴快船為啥剛開始只能選SLS?
一個重要原因在於這個科研項目級別高,為了應對歐洲的競爭和最大限度保障在木星工作時長,剛開始在發射預算方面真的不差錢。這是NASA近20年內的一個重大深空探測項目,也是人類史上最複雜的木星探測器,JPL領銜。正如其名,它主要研究木星和它的衞星木衞二歐羅巴。歐羅巴是個非常神奇的冰凍星球,水的總量甚至遠超地球,稀薄大氣也以氧氣為主。歐羅巴快船的重量達到了6噸以上,預算已經達到了驚人的43億美元,遠超毅力號、好奇號火星車這兩個著名任務。
那麼可以想像,一定要它做出很牛的科研成果,才對得起這個投入。但與此同時,歐洲也不甘落後,提出了同樣木星+衞星探測的Juicy任務,歐空局乃至整個歐洲的重大科研項目,二者直接構成了競爭關係,且研發進展旗鼓相當。那麼,某種程度就看誰能先到木星、然後在木星工作的時間久了。
由於這兩個任務都很大很重,幾年前的世界最強火箭系列(德爾塔4重型、宇宙神5-551、阿里安5ECA)都無法直送木星,它們需要藉助自己和太陽系其他行星的引力助推,花費數年時間才能抵達木星。以目前在木星工作的朱諾號為例,2011年發射,經過了地球引力助推,到2016年才到。而歐洲Juicy的規劃,基本需要6-7年時間到木星。
SLS是目前世界上唯一能把這種大級別載荷直送木星的火箭,僅耗時2年多即可抵達,這個時間領先優勢太明顯了。提前到木星並收穫更多科研成果,工作壽命也長很多。所以貴就貴吧,NASA當初就這麼想的。
可是慢慢的情況不太對,一方面SLS進度太慢了,也越來越貴,逼近20億美元報價。另一方面,NASA重返月球的阿爾忒彌斯計劃上馬,要建立大型的月球空間站,重要性和級別遠超歐羅巴快船,它也需要SLS的發射服務,導致SLS檔期安排的滿滿,甚至不一定能有機會留給發射這個木星任務。而如果一味的等待SLS發射機會,浪費的時間成本太高了。畢竟航天器造出來之後,它就算開始了壽命週期,等不得啊。
在這個過程中,獵鷹重型研發成功了,以低軌64噸運力的指標成為現役世界第一。不僅三發都完美成功(從載荷方的角度看入軌即成功,個別助推器/整流罩回收失敗與我無關),而且軍方也跟獵鷹重型接連簽訂超大訂單,都是10-30億美元的超級載荷。報價還低到感人,甚至比德爾塔4重型都要低一大截,我NASA為什麼不能用?
雖然獵鷹重型畢竟還是比SLS差一截,不能直送木星,依然需要借力。但畢竟它的能力遠超歐洲火箭,如果發揮獵鷹重型的全部能力、巧妙軌道設計和抓住時間窗口,大概只需要4年左右時間就能抵達木星,給歐羅巴快船留下足夠的工作時間,也可能領先Juicy抵達。這個時間代價,可以接受。
20億 v.s. 1.8億,那個20億的貴就算了,主要還不一定能排上隊,犧牲掉的時間完全可以接受,那麼換成獵鷹重型它不香麼?大概就是這個邏輯。
預計2024年10月發射,到時候強勢圍觀。