SpaceX｜獵鷹 9 號終極版本“Block 5”完成首次發射

北京時間今天凌晨 4 點 14 分，SpaceX 在它征服太空的漫漫長路上又邁出了堅實的一步——獵鷹 9 號終極版本“Block 5”完成首次發射，將孟加拉國一枚 3.5 噸重的通信衛星（Bangadandhu-1）送入預定軌道。

圖丨發射現場

圖丨火箭一二級分離

圖丨一級火箭海上回收成功

圖丨Bangadandhu-1入軌

或許在外界看來，這只是一次普通的產品迭代，但實事求是，Block 5 的成功意味著 SpaceX 已經有很大的可能性來依靠複用火箭實現省錢贏利的目標，而只要按照 NASA 要求完成 7 次發射，那麼 SpaceX 就將拿到“載人發射”的入場券，開啟宇宙藍圖的新篇章。

短短 8 年不到的時間，獵鷹 9 號已經成為世界航天發射市場上佔據統治地位的火箭——2017 年該火箭的發射次數穩居第一，2018 年似乎也不太可能有足以動搖這一地位的挑戰者。

SpaceX 的成功，很大程度上源於其將硅谷的思想引入航天工業。該公司矢志創新，積極把握機會，驅動員工以超長的時間工作來達成其要求的工作技術指標。

圖丨 SpaceX 對獵鷹 9 號的改進工作已經持續 10 年，該公司聲稱，Block 5 將是獵鷹 9 號的定型版本，此後將不會再有重大的改進工作

儘管伊隆·馬斯克以其火星夢想聞名於世，但是 SpaceX 的主力——獵鷹 9 號，卻從未向比地球軌道更遠的地方運送過物資和人員。不過，獵鷹 9 號發展歷程中承載的技術創新和突破精神，一點也不亞於為深空任務而設計的重型獵鷹和 BFR 超大型火箭。

儘管獵鷹 9 號的持續改進讓 NASA 之類的客戶和一些供應商感到頭痛，但對於 SpaceX 來說，由此獲得的性能提升是完全值得的。對梅林發動機的持續改進、用新型材料降低火箭重量、使用超低溫技術儘可能提高攜帶燃料的效率等技術，使得今天的獵鷹 9 號比首飛版本的推力高將近 1 倍。事實上，自 2010 年 6 月以來的 50 多次發射中，幾乎每次發射的獵鷹 9 號都比上一個版本存在或多或少的改進。

圖丨每一次發射都是一次迭代和升級的過程

SpaecX 對獵鷹 9 號設定的終極目標是：打造出最完美、最高效的地球軌道運載工具。今天，似乎 SpaceX 已經達成了這個目標，第 1 枚獵鷹 9 號 Block 5 火箭已經成功發射。馬斯克也表示，Block 5 將是獵鷹 9 號的最後一款重大改進版本。

圖丨獵鷹 9 號 Block 5 的設計目標是：可重複使用 10 至 100 次

SpaceX 對於獵鷹 9 號 Block 5 很有信心。它計劃每枚 Block 5 的第一級在不經歷較大維護的情況下複用至少 10 次，如果加上後期維修，這一數字可能會達到 100 次。要知道，SpaceX 此前對於同一枚獵鷹 9 號的複用次數記錄僅為 1 次，因此 10 次複用是一個驚人的目標。此外，SpaceX 希望把同一枚獵鷹 9 號兩次發射之間的時間間隔從幾個月降低到幾個星期。

如果真能達成以上目標，那麼 Block 5 將為 SpaceX 的火星夢想奠定堅實的基礎。此外，對獵鷹 9 號的定型，也將使得 SpaceX 得以集中精英研發人員和熟練工人，用於 BFR 火箭的研發和生產中。因此，Block 5 的發射，標誌著 SpaceX 起步階段的結束。

歷盡挫折的獵鷹9號

SpaceX 上一次堪比 Block 5 首飛的重要發射，可能要追溯到 2015 年 12 月。那次發射是 SpaceX 的一次豪賭。2015 年 6 月，SpaceX 剛剛經歷了獵鷹 9 號的第一次發射失敗——升空 150 秒後火箭的第二級解體，連同運載的龍飛船以及價值 1 億美元的 NASA 貨物墜入大海，CRS-7 任務宣告失敗。

圖丨CRS-7 任務失敗時的場景

SpaceX 花了將近半年時間來檢查和改進火箭。對於 2015 年 12 月的發射，SpaceX 顯然冒著更大的風險。發射臺上的獵鷹 9 號 Block 3，又稱獵鷹 9 號全推力版，擁有推力顯著增強的發動機。

Block 3 的發動機比上一版本推力增強 30%，配有略微增大的超低溫液氧-精煉煤油燃料箱。其他改進包括幫助火箭返回地球的新型空氣動力柵格翼。更重要的是，SpaceX 繼續嘗試此前一直失敗的火箭回收。

馬斯克後來表示，獵鷹 9 號 Block 3 的成功將使 SpaceX 成為國際航天發射市場的領軍角色，同俄羅斯、中國和歐空局運營的火箭公司一爭高下。此外，獵鷹 9 號 Block 3 也使得 SpaceX 能夠發射美國空軍大質量載荷。因此，馬斯克甚至認為，獵鷹 9 號 Block 3 是當時世界上最好的火箭。

Block 5 終於亮相

但獵鷹 9 號的故事還沒有就此畫上圓滿的句號，2016 年 9 月 1 日，準備為 Facebook 的衛星提供發射服務的一枚獵鷹 9 號突然在發射臺發生爆炸，星箭俱毀。此次事故導致業界紛紛質疑 SpaceX 不過是在吹牛皮——

圖丨Amos-6任務失敗

然而，馬斯克還是用產品的實力回覆了那些質疑的聲音。那次事故後，獵鷹 9 號 Block 3 和 Block 4 分別有多次成功發射，2017 年 SpaceX 發射 Block 3 和 Block 4 共計 18 次。

今天，終於到了 Block 5 亮相的日子。該版本包含諸多改進，以期提高獵鷹 9 號的可複用性。儘管 SpaceX 官方尚未發佈詳細的技術信息，但是各界人士對具體的改進細節已經展開了積極的猜測。

這些改進反映了 SpaceX 從 2015 年 12 月首次成功回收火箭以來學到的東西。至今，SpaceX 已經在陸地和海上成功回收火箭超過 20 次。在此期間，回收對火箭第一級的結構、發動機和燃料箱的影響，都經過了細緻的研究，因此外界猜測，Block 5 將包含的改進有：

採用鈦合金格柵舵，以防在返回地球過程中被燒蝕；

級間段、著陸架、燃料管線等部位都更新為黑色塗裝；

發動機防熱罩進行了重新設計，能夠更好地對發動機進行保護；

梅林發動機繼續提升，工作推力190,000磅力，最大推力240,000磅力，是最初版本的接近4倍；

用螺栓固定火箭發動機的部件，而非焊接，這樣可以更方便地對火箭進行拆解和檢查。

……

Shotwell 和其他公司高管表示，Block 5 可以連續發射 10 次而無需大修，此外，連續發射 2 次之間的時間間隔將從幾個月降低到幾個星期。在航天發射行業，如此高頻率的火箭第一級重複使用是前無古人的。

圖丨SpaceX公司總裁兼COO Gwynne Shotwell

商業航天分析專家、Bryce Space and Technology 公司首席執行官 Carissa Christensen 表示，在他看來，SpaceX 總是能達成自己公佈的工程目標。因此，對於 Block 5 的工程目標，他表示 SpaceX 將其實現的可能性很大。

那麼，既然 SpaceX 已經用最多隻飛了 2 次的獵鷹 9 號就拿下了商業發射的大半市場，那麼多次重複使用的獵鷹 9 號又能創造什麼奇蹟呢？

賺錢才是王道

Block 5 的發射報價取決於很多要素，諸如發射費用、回收後的維修費用，以及 SpaceX 是否可能會為了搶佔市場而採取讓利措施。

根據公司發言人 James Gleeson 的說法，SpaceX 目前不打算把 Block 5 的發射報價降到比之前的報價更低。外界估計，Block 5 的發射報價會最終降低到現價格的 60%-80%，即從 6200 萬美元降低到 3000-4000 萬美元，這樣一來，Block 5 實際節約的成本可能在1000-1500萬美元之間，即成本降低 30%，符合馬斯克之前的官方表態。

圖丨獵鷹9號和重型獵鷹報價

不過，目前沒有什麼足夠的理由令 SpaceX 降價。該公司已經給出了同類火箭的最低報價，因此繼續降價對於馬斯克來說沒有什麼意義。

當然，隨著時間的推移，馬斯克為了吸引用戶、開拓市場，說不定可能會採取降價手段。

這樣一來，如果發射成本顯著降低，那麼除了傳統的科學衛星、通信衛星和對地觀測衛星之外，其他的空間應用也會被提上日程。例如，包括 SpaceX 在內的許多企業，正在籌劃建立數百顆到數千顆低軌衛星組成的星座以提供互聯網服務。

美國萊斯大學太空研究機構的負責人 David Alexander 表示，日本已經宣佈成立 10 億美元的空間技術創新基金。此外，中國、英國和歐盟也在積極推進各自的低軌空間遙感項目。因此，Block 5 的低價格將對諸多空間應用大有裨益。

圖丨衛星發射年收入在過去 5 年中基本不變

不過，其他專家對於“降價就能撬動市場”的看法表示懷疑。多位專家表示，在過去的數年，向近地軌道和地球靜止軌道發射大型衛星的市場份額基本保持不變。衛星的價格非常高昂，因此節省 1-2 千萬美元的發射費用未必能顯著增加大型衛星的發射數量。

Christensen 就認為，降低發射價格不會讓現有的市場需求顯著擴大——本來，發射成本跟航天器的成本相比就不算多。進一步削減非主要開支未必有多大意義。

一些評論人士建議，SpaceX 可以通過降價跟聯合發射聯盟（United Launch Alliance，ULA），以及中國、俄羅斯和歐盟搶發射市場。然而，這些巨頭讓出市場的可能性很低，至少在短期內是這樣。比如，ULA 仍然是美國政府機構的可靠合作伙伴，SpaceX 要想僅憑低價就觸動其根本還是非常困難。

圖丨ULA的拳頭產品——宇宙神5火箭

鑑於降價沒有什麼顯而易見的好處，SpaceX 可能會維持目前報價，以賺錢來彌補自己 10 多年來的研發成本。這種猜想還說的過去，畢竟目前外界尚不清楚，SpaceX 在每一枚火箭只發射 2 次的目前情況下，是否能夠盈利。

SpaceX 目前有約 7000 名僱員，根據專家估算，目前 SpaceX 大約 10 至 12.5 億美元的營收剛剛夠支付人員工資以及加州、德州、佛羅里達等地的設施費用。換算下來，如果每次發射收費 6200 萬美元，那麼每年需要進行 20 次發射，公司才能收支平衡。但如果想要有進一步的業績增長，那麼 SpaceX 就需要承接更多的發生任務了。

圖丨SpaceX員工觀看發射

這些統計都透露出一個信息，即 SpaceX 這一私營公司能維持到現在，很大程度上是託了 NASA 商業貨運和載人飛行合同的福。因此，SpaceX 急需賺錢。特別地，該公司目前已經購得土地以興建 BFR 火箭的生產基地，手頭應該並不寬裕。

馬斯克的狂想

自從人類進入太空之後，除了航天飛機之外，所有火箭都是一次性的。目前由“發現”號創下的航天飛機最高重複使用次數是 39 次。然而，航天飛機較長的發射間隔使其難以承擔高頻率的發射服務。NASA 航天飛機的發射時間間隔普遍在 6-12 個月之間，最短記錄是亞特蘭蒂斯號在 1985 年創下的連續兩次發射間隔 54 天。此外，航天飛機的整修非常昂貴，每次發射任務之前的維護費用高達 10 億美元。

圖丨航天飛機時代已經結束

如今，SpaceX 有望打破這一紀錄，提供真正意義上的低成本、可複用、短髮射間隔運載工具。考慮到 SpaceX 在如此短的時間內，從毫無航天經驗起步，打造出獵鷹 9 號 Block 5，這一成就非常值得讚歎。

由於獵鷹 9 號的市場份額正在不斷擴大，各路競爭對手都不得不加緊研發與之對標的新產品。不久的將來，火箭的可複用性可能會成為行業的硬指標。

不過對於 SpaceX 來說，它打造新火箭的征程還沒有停下來，仍然有類似 BFR 這樣更大的火箭等待它去建造。在這種情況下，如果 Block 5 真的能複用至少 10 次，那麼顯然建造和維護 Block 5 火箭就不會佔用太多的資源。

圖丨獵鷹家族對比，體積碩大的BFR格外顯眼

因此，SpaceX 決定，將公司資源集中到火星夢想的承載者——BFR 超大型火箭的研發和製造上來。一名觀察家對於此舉直接表示，“馬斯克完全是瘋了”——為什麼不集中公司資源於一款像 Block 5 這樣市場表現更加成功的產品？

不過，馬斯克對這種評價應該並不陌生。SpaceX 創立伊始，評論家表示，私營公司造火箭是不可能的事情；幾年後，評論家表示，把火箭降落在船上非常荒謬；又幾年後，評論家表示，把 3 枚 1 級火箭捆綁起來，再用 27 臺發動機把它們送上天（指重型獵鷹）是愚蠢的點子。但馬斯克就是馬斯克，他從來沒有在意過這種評論，而這次顯然也不會。

也許從商業角度來看，SpaceX 把人力物力從獵鷹 9 號——這款它花了 10 多年時間打磨完善的產品抽身出來，轉而去打造另一款高風險的火箭，確實是一種瘋狂的行為。但是 SpaceX 本來就不是為了討好投資人或股東的想法而成立的，它的目的只有一個，就是實現其至死不渝的火星夢想。

- END -

閱讀更多 寶傑資本 的文章

關鍵字: 火箭 SpaceX 伊隆·馬斯克