廉价航空模式即将登陆火箭发射

明天到 7 月 6 日之间，一枚名为 Electron 、高 17 米的光滑火箭将从新西兰玛希亚的发射台发射升空，这将成为其所有者 Rocket Lab（新型小型火箭发射公司的旗手）首次为实际付费客户运载有效载荷的飞行。

这些火箭比 SpaceX 的 70 米猎鹰 9 号小得多，后者每次飞行的成本约为 6200 万美元。它们也比联合发射联盟的 60 米 Atlas V 号小，后者进入太空的成本约为 2 亿美元，如果考虑到维持准备就绪状态的持续补贴。这些新公司——Rocket Lab、Vector 和 Virgin Orbit——正在以 300 万至 1500 万美元的价格出售使用小得多的火箭的飞行。

这些新发射公司为蓬勃发展的行业提供服务，2017 年发射了 300 多颗小型卫星，它们正在将廉价航空的方式应用于低地球轨道，提供飞往更多目的地的更频繁航班，而且价格要低得多。这实际上是火箭科学，爆炸、昂贵的技术延误和监管混乱的风险无处不在。但 Rocket Lab 的发射表明，这种在纸面上看起来不错的商业模式在现实世界中可能真的可行，因为许多卫星运营商希望进入低地球轨道，但又负担不起搭乘美国大公司或俄罗斯、印度或欧盟航天机构的便车

按需火箭

这些新发射公司的一个关键吸引力在于它们能够快速而灵活地启动发射，从任务规划到真正将火箭送上天空。

“从签订合同、获得所有许可证、出口到集成到运载火箭，整个过程通常需要 12 个月，”Rocket Lab 首席执行官彼得·贝克 (Peter Beck) 表示。“我们可以在 12 周内完成。”

无法承担全部火箭发射费用的小型卫星公司通常会购买别人任务中的多余空间。

“我们称其为搭便车前往太空，”Virgin Orbit 副总裁 Will Pomerantz 说道。“搭便车是一种经济实惠的到达目的地的方式。但无论是在地球还是在太空，你都无法控制何时出发以及在何处下车。而且在飞船上可以做什么和不可以做什么有很多规定。”

对于某些卫星来说，无法控制发射时间和地点可能没什么问题。但当任务要求变得非常具体时，这也可能成为交易的障碍。

“如果你与 NFL 达成协议，获取超级碗比赛的照片，但你的卫星运行轨道错误，你得到的只是比赛前一小时停车场的照片，这对你没有任何好处，”波默兰兹说。

Vector 首席执行官 Jim Cantrell 决定创办自己的小型火箭发射公司的主要原因是等待搭便车机会的挫败感。作为行星学会运营的非营利性 Lightsail 太阳帆卫星的前项目团队经理，他和其他科学家于 2009 年开始设计该飞行器。2010 年，科学电视节目主持人 Bill Nye 接任行星学会领导，但自那以后，该组织一直在等待找到一种飞行器，以便飞向足够高的轨道，让太阳帆产生推力，克服大气阻力。（第一艘 Lightsail 于 2015 年升空，轨道太低，目的是测试帆的展开机制）。

“尽管这条轨道是许多成像卫星的常见轨道，但飞往该轨道的飞行次数却非常少，我们不得不等待近十年才有一次飞行，”坎特雷尔说。“那对我来说是一次成长经历。比尔·奈在过去的 6 到 7 年里一直在努力争取一次飞往该轨道的飞行。”

（Lightsail 2 最终计划于 10 月 30 日之后的某个时间搭乘 SpaceX 的猎鹰重型火箭执行美国空军的任务）。

小型卫星市场蓬勃发展

与此同时，坎特雷尔已经售出了约 280 次发射任务，每次发射价格约为 300 万美元，计划今年进行试飞，2019 年开始商业运营。Rocket Lab 每次发射的售价为 500-600 万美元，还为立方体卫星提供搭便车服务，费用低至 8 万美元。贝克表示，他计划今年成功发射 8 次。Virgin Orbit 将从波音 747 飞机的机翼下方“空中发射”火箭，成本约为 1200-1500 万美元，今年将开始测试和商业运营。预订客户包括卫星互联网公司 OneWeb，以及超安全数据存储 Cloud Constellation Corporation

他们都在争夺蓬勃发展的低地球轨道小型卫星市场，这些卫星主要用于成像或通信。各公司希望下一代卫星能创造新的商机，让它们能够提供更快的卫星互联网、更安全的云存储和更强大的全球货物跟踪。Spaceworks 的一份报告发现，2017 年有 300 多颗纳米或微型卫星进入太空，比 2016 年增长了 205%。小型卫星发射公司的高管似乎并不担心伊隆·马斯克会成为竞争对手，因为 SpaceX 正在为比小型、更便宜、更频繁的发射模式更大、更昂贵的项目提供服务。

阿拉巴马州火箭初创公司 Aevum 的创始人杰伊·斯凯勒斯 (Jay Skylus) 表示，与 SpaceX 竞争并不令人担忧，部分原因是市场对发射的需求如此强烈。“小型卫星的最大驱动力是数据——客户想要越来越多的数据，这是进入太空的最终驱动力。”

Skylus 计划于明年年底首次发射，目标是到 2024 年每周进行两次商业飞行。Skylus 表示，像猎鹰重型这样的大型火箭与 Aevum 相对较小的 RAVN 平台在商业模式上的差异意味着马斯克甚至可能成为其客户。例如，如果 3,000-5,000 颗卫星星座中的一颗卫星发生故障，那么聘请像 Aevum 这样的小型运输公司将一颗替换卫星送入特定轨道会更经济。SpaceX 每次飞行的成本约为 6,000 万美元，而 Skylus 计划利用其频繁的发射节奏将“运送”到太空的成本降至 1,100 美元/公斤。“我们希望这就像把 [立方体卫星] 送到 UPS 一样，”他说。

“该行业是否能够发展到足以支持这种发射节奏的多辆小型运载火箭还有待观察，”火箭实验室的贝克说。“但该行业正在以惊人的速度增长。”

障碍

在清理空域和附近船舶交通方面，管理火箭发射的规定非常繁琐 — — 这有充分的理由。“火箭的可靠性率为 95%”，坎特雷尔说。“如果飞机的可靠性评级为 95%，我们今天可能已经发生过 3 起事故了。”

对于一个刚刚起步的行业来说，95% 的成功率已经很不错了，但如果出现问题，风险会非常高，因此政府必须密切关注发射情况。（点燃一个装满易燃液体的金属罐，然后将其高速推向天空，至少是有风险的。）

贝克表示，他面临的挑战有三分之一是要以可承受的价格建造火箭。另外三分之一是必须搞清楚发射基础设施，最后三分之一是处理法规问题。例如，要获得火箭发射窗口，就需要关闭周围地区的所有空中和航运交通。在探索了美国的各种发射场后，贝克决定在他的家乡新西兰建造世界上唯一的私人轨道发射场。

他说：“我们把发射场建在一个偏僻的小岛国上。”

“发射场问题是我们要解决的最大问题之一——坦率地说，我们并不完全确定如何解决它，”坎特雷尔承认。他的 Vector 火箭从便携式卡车上发射，因此可以相对轻松地移动到全国各地的发射场——但要为他每年 100 次发射获得空域将是一个挑战。

不过，要想让这项业务盈利，唯一的办法就是以低廉的价格生产出大量火箭。

“我们坚信，降低上市价格的正确方法是大规模生产，”坎特雷尔说。“第一辆丰田卡罗拉可能花费了 1 亿美元，但降低价格的唯一方法是生产数百万辆。”