▲ 火箭實驗室公司還推出了實況轉播APP
電子號火箭可能是這個世界上目前噸位最小的運載火箭。當然,我們這個定義前面要加上不少定語:從地面起飛的、能夠把載荷送入地球軌道的、可以投入商業(yè)運行的。貝克把火箭造得這么小,不但是因為新西蘭的產(chǎn)業(yè)基礎很難支撐更大的火箭,也是因為小火箭自有用武之地。
小火箭的用途,自然是發(fā)射小衛(wèi)星。人們提出小衛(wèi)星的目的,就是降低宇航活動的成本、壓縮周期,這樣就降低了航天飛行的成本,讓更多機構能加入航天活動里來。因此,小衛(wèi)星的發(fā)射也應該很便宜吧。然而,如果用單位質量入軌成本來計算,小衛(wèi)星一點都不便宜。
人們都知道,在發(fā)射服務領域有個著名的“1千克1萬美元”標準。也就是說,把衛(wèi)星發(fā)射到軌道上,每千克費用最低也要1萬美元。各國航天發(fā)射服務界盡了巨大努力,也沒能有效突破這個門檻。在西方,以便宜著稱的獵鷹9號火箭,向地球同步轉移軌道發(fā)射航天器的單價在1萬美元左右,這基本上是地板價了。
發(fā)射小衛(wèi)星的單價更高,根據(jù)統(tǒng)計,搭載發(fā)射的費用超過每千克3萬美元,有些情況下甚至接近4萬美元。這其中的原因是,大衛(wèi)星用一個簡單的包帶就可以連接在火箭上。包帶加上相關的爆炸分離螺栓,質量也是非常有限的,平均到大衛(wèi)星的每1千克質量上,占的比例很少。但小衛(wèi)星就不同了,尤其是立方星。
小衛(wèi)星一般是利用火箭富余運力進入太空的。但這些小衛(wèi)星都需要用適配器來把它們見縫插針地安裝在火箭的某個位置。這樣帶來的后果,就是需要研制各種各樣的適配器。適配器需要有相應的結構來保護小衛(wèi)星,有釋放機構來把它們推入軌道,有些適配器甚至具有供電的能力。這些都需要占用火箭的運力和容納空間。也就是說,小衛(wèi)星用戶不但要發(fā)射自己的衛(wèi)星,還要分攤適配器的費用。有些適配器甚至比它所承載的小衛(wèi)星還要重。因此,小衛(wèi)星的發(fā)射單價并不是1萬美元,有的時候甚至會超過3萬美元。
▲ 皮特·貝克和電子號火箭在一起,墻上是他歷年放飛的探空火箭
其實,用小火箭來單獨發(fā)射小衛(wèi)星,成本并不應該太高。中國的長征十一號運載火箭700公里太陽同步軌道運載能力350千克,低軌運載能力可達700千克,報價正是每千克1萬美元量級。但是,根據(jù)美國的《國際武器貿(mào)易管制條例》,任何帶有美制零件的衛(wèi)星都不能用中國火箭發(fā)射?;蛟S正是因為如此強大的競爭對手被排除在市場之外,國際上現(xiàn)有小火箭的發(fā)射報價大概都是每千克3萬美元左右。其中也包括“電子號”,它的報價是,送150千克載荷進入500千米高太陽同步軌道收費490萬美元,單價1千克近3.3萬美元。
這樣算來,小衛(wèi)星用戶選擇大火箭還是小火箭,費用都差不多。那么,小火箭的競爭力在哪里呢?
小衛(wèi)星要想搭載發(fā)射,自然就需要找到合適班次的火箭。很顯然,大火箭是為主要載荷服務的。主衛(wèi)星需要在什么時候發(fā)射,搭載的小衛(wèi)星就只能服從。但是,這樣的時間選擇對小衛(wèi)星用戶來說未必是最優(yōu)的,有時候會太早,有時候會太晚。搭便車還要付高價,這對用戶來說無論如何都不舒服。而且發(fā)射服務商還要為此承擔額外的風險,如果因為小衛(wèi)星本身或者分離過程中的故障,影響了大衛(wèi)星,那就得不償失了。
小衛(wèi)星“團購”發(fā)射服務也存在同樣的問題。如果是同一家機構、同一個星座的同類衛(wèi)星集中發(fā)射,或許還不存在協(xié)調(diào)的問題。但如果是多家機構的衛(wèi)星團購同一枚火箭,麻煩就來了。發(fā)射服務商要和所有機構分別簽訂發(fā)射服務合同,增加了管理成本。如果有一家機構因為技術、財務或者其他原因而延誤了衛(wèi)星進場,那么其他衛(wèi)星等還是不等?如果要等,就會耽誤其他機構的進度。如果不等,不但要重新計算安裝方案,還可能要面對發(fā)射費用、保險費用的重新分攤問題。
綜上所述,小火箭的存在還是很有意義的。用戶反正要面對1千克3萬多美元的服務費,還不如采購一枚專用火箭,按照適合于自己的時間節(jié)點把衛(wèi)星打上天去。對于立方星這種納衛(wèi)星來說,即使團購小火箭,也只需要面對有限數(shù)量的“團友”,協(xié)調(diào)問題要簡單得多。
因此,對于小衛(wèi)星用戶來說,電子號火箭這樣的發(fā)射服務就像隨叫隨走的專車。只要衛(wèi)星測試完成,就可以進場發(fā)射。特別是電子號火箭的目標發(fā)射強度是每72小時一次,用戶有足夠多火箭班次可以選擇。其他幾個比較靠譜的小火箭發(fā)射服務商如果也能按計劃形成服務能力,那么至少在美國市場上,小衛(wèi)星用戶就面對著充裕的發(fā)射服務,想什么時候發(fā)射就什么時候發(fā)射。
▲ “電子號”是一種兩級火箭
美國國防部快速響應航天辦公室就是這樣的一個用戶。當時為了應對反恐戰(zhàn)爭,美國軍方特意成立了這樣一個機構,力圖將衛(wèi)星的發(fā)射周期從幾年壓縮到幾天。想法是好的,但實現(xiàn)起來卻很不順利。美國擁有強大的衛(wèi)星制造業(yè),卻沒有合適的小型火箭。幾次快速發(fā)射試驗都以失敗告終,辦公室也因此多次改組。雖然官辦火箭搞得不順利,但商業(yè)航天界卻從中看到了機會。如果電子號火箭真的能做到72小時發(fā)射一次,也算達到快速響應航天的要求了。美國海軍、國防高級研究計劃局也對這樣的快速發(fā)射有需求。這些單位有一個共同點:不差錢。只要能實現(xiàn)快速響應發(fā)射,1千克3.3萬美元的價格算什么大事呢?