[解读科学]突破大气层的美国、空中爆炸的日本：民营火箭战争
将人类送往月球和火星的SpaceX超大型飞船“星舰（Starship）”在第三次飞行中取得了重大进展。尽管未能实现按计划在目标海域溅落这一最终目标，但整体上被评价为“成就多于失败”。与SpaceX的进展形成对比的是，日本民营火箭在发射后仅5秒便爆炸，给后续开发蒙上阴影。有舆论认为，在“新太空”时代，美国的疾驰态势在相当一段时间内将更加明确地持续下去。
星舰继去年两次试射之后，于当地时间14日展开第三次挑战。这一次，它飞行了长达48分钟，并成功进入地球轨道。与去年两次试射接连爆炸相比，这是相当大的进步。星舰在去年3月的第一次试射中于发射后4分钟爆炸，第二次试射也在8分钟后爆炸，但这次情况截然不同。作为人类制造的体积最大、推力最强的火箭，星舰这一次终于没有以爆炸收场，而是展示了飞向太空的壮观景象。作为运载火箭的“超级重型”（Super Heavy）与星舰之间的分离也取得成功。
![[解读科学]突破大气层的美国、空中爆炸的日本：民营火箭战争](http://www.asiae.co.kr/news/img_view.htm?img=2024031811432198228_1710729801.jpg)
星舰是埃隆·马斯克以将人类和货物送往月球与火星为目标而创立SpaceX并持续开发的宇宙飞船。星舰本体长50米，直径9米，可搭载150吨货物。若与作为第一级运载火箭、长71米的超级重型组合，总长度可达121米，比曾将人类送上月球的美国“土星”火箭还要高。超级重型火箭在正常工作情况下的推力可达1700万磅，被评价为迄今为止最强大的火箭。
星舰在海拔200公里以上的高空飞行了48分钟，绕地球半圈，整个过程通过摄像机进行了直播。直播是通过SpaceX的卫星互联网服务“星链”（Starlink）实现的，也就是说，马斯克此前发射的卫星与飞向太空的火箭之间进行了通信。尽管最终未能成功回收，但在大气层再入过程中，隔热罩与大气摩擦产生红色火焰（等离子体）的画面被现场直播，也引发了广泛关注。
用于超级重型火箭的33台“猛禽”（Raptor）发动机全部正常运转。发动机的推力将飞船加速到时速2万6500公里，这是人类迄今开发的火箭中最强劲的速度指标。33台发动机全部正常工作，也提升了超级重型火箭的性能与可靠性。
星舰在第二次试射中首次采用的“热分离”（Hot Staging）方式，这次成功实现与超级重型的分离，被评价为另一重要看点。热分离的画面同样通过摄像机进行了现场直播。这种方式源自俄罗斯，即在星舰仍与超级重型助推器连接的状态下点燃第二级发动机，从而实现分离。该方法可以防止在二级推进器分离时推力下降。SpaceX仅用两次尝试便成功掌握了热分离技术。由此，星舰今后可以搭载更多重量的有效载荷，这也是提高飞船经济效率的重要因素。换言之，可以送往月球或火星的人或货物的重量将有所增加。马斯克此前也曾表示，采用热分离后，运载能力有望提升约10%。
星舰在第三次挑战中首次成功突破大气层。如果今后能够实现稳定的大气层再入与着陆，那么马斯克“将人类送往火星”的雄心就很难再被视为不切实际的冒险。虽然这次未能攻克大气层再入这一课题，但由于是首次尝试，外界普遍预计他将通过持续的试射，不断提高成功的可能性。
据美国航天业界和媒体报道，包括本次发射在内，SpaceX已向监管机构申请今年进行9次以上试射的许可。这意味着几乎每月都会有一次试射。在此过程中，外界预计SpaceX将尝试实现星舰的大气层再入和着陆、超级重型火箭的着陆、搭载星链卫星后的发射，以及将星舰留在地球轨道上的任务。还有观点认为，可能会在太空中进行星舰之间的在轨补给试验。
SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克在当天星舰试飞结束后，在社交媒体X（原推特）上发文称，“星舰将把人类送往火星”，对此表示欣喜。美国国家航空航天局（NASA）也一直高度关注SpaceX的挑战。NASA局长Bill Nelson通过X表示：“我们正在让人类重返月球，并在‘阿耳忒弥斯’项目下向火星迈进方面取得重大进展。”对于Nelson局长而言，星舰的成功至关重要。NASA已决定在时隔半个世纪再次将人类送上月球的“阿耳忒弥斯”项目第三阶段任务中使用星舰。原定于2025年实施的阿耳忒弥斯三期项目在去年年底突然被推迟到2026年，被分析为是由于民营火箭开发进度延误所致。
在马斯克的挑战逐渐走向现实的同时，日本为与SpaceX抗衡而由民间开发的火箭，则在本月13日首次发射尝试中于起飞后5秒爆炸，颜面尽失。由日本大型企业佳能电子与IHI Aerospace等出资，于2018年成立的“Space One”公司开发的首枚“凯罗斯”（Kairos）火箭，在发射后5秒检测到异常，被命令在空中自毁。将卫星送入地球轨道的目标瞬间化为火海。日本一直强调要在民营太空时代追赶美国，并提出了“凯罗斯每年发射20次”的计划。凯罗斯的性能设计为，可将150公斤载荷送入太阳同步轨道，将250公斤载荷送入近地轨道。但随着本次发射失败，要摆脱外界的质疑将变得十分困难，也有观点认为，日本几乎不可能与SpaceX形成真正的竞争。
在投入巨额资金的日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）等政府机构主导的火箭项目中，要在强调效率的民营主导“新太空”时代追赶SpaceX，本就困难重重。发射成本是日本火箭在与SpaceX竞争中落后的决定性原因。SpaceX的发射近来几乎没有失败，再加上俄乌战争爆发后无法再使用俄罗斯运载火箭，使其几乎垄断了市场。一名通过SpaceX推进卫星发射的业界人士表示：“由于SpaceX的垄断，发射价格也大幅上涨。”
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
