看着猎鹰九号一年跑了一百六十多次, 而且复用周转的时间还压到了九天, 给人的感觉确实是看起来很成熟。可是, 一旦星链V3卫星的规模彻底上去了, 那时候的运力就会直接卡住脖子, 变得非常紧张。这就是为什么星舰必须另起炉灶真正的原因。
运力跟不上卫星迭代
早期的V2 Mini单颗重量是800公斤, 后来经过优化, 降低到了575公斤。在这种情况下, 猎鹰9号火箭一次能够部署超过20颗卫星, 运力勉强还能够支撑。然而随着V3卫星的单颗重量直接增加到2吨, 一次能够发射的卫星数量被削减了一半, 运力的缺口也随之一下子显露出来。
在2025年这个年份, 猎鹰9号火箭会去执行超过160次的任务数量, 它的生产能力还有周转速度已经接近到了极限的上限位置。星链计划进入了下一代组网的阶段, 如果供给端不做出升级的动作, 那么整个星座建设的节奏都会被火箭给拖住。
星链只是星际运输的过渡
马斯克一遍又一遍地讲到, 星链这个业务, 只是用来支撑深空运输研发的一个过渡性的存在。猎鹰9号这个火箭, 在近地轨道上进行组网操作的话, 它是足够用的, 但是如果要涉及到深空探测这样的工作, 它就完全使不上任何力气了。
星舰在刚开始立项的那个时间点, 就直接瞄准了那种两级全可重复使用、拥有百吨级运力、而且年发射次数要达到一千次以上这样的目标, 同时呢, 还要能够服务于月球任务和火星任务, 所以这就是一个猎鹰9号那条技术路线完全达不到任务领域的范围, 是根本到不了的一个境地, 因此就必须要换一条不一样的路。
复用频次才是真正的瓶颈
猎鹰九号这种火箭, 实现最快九天一次的复用已经算是到了极限了, 而且进入常态化之后, 它的周转周期通常会维持在二十天到三十天左右, 这就已经是非常勉强了, 可是星舰这个东西, 它所追求的目标完全不一样, 是想达到一年内连续发射超过一千次, 甚至可以做到每一个小时就射出一发的程度, 以目前的生产能力和整个系统的周转效率来看是绝对撑不住这种高强度的节奏的。
商业发射这一块的运行逻辑, 在很早之前就已经出现了改变, 现在已经不去比谁的单次运载能力强弱了, 而是去比谁在一年之内能够把人或物体送入轨道的能力大小, 这个能力的大小其实就等于单次运载的量再去乘以一年发射的次数, 频率高低才是决定胜负的关键所在, 新建造出来的火箭, 在速度方面永远都比不上那些经过多次使用重复投入的火箭快。
材料路线决定天花板
轻量化这个东西, 大家追求的主要是单次能把东西打上去的能力。但是呢, 商业发射行业比的可不是这个, 比的是能够持续不断地把东西送上去的能力。所以说, 事情的关键根本就不是材料到底轻不轻, 而在于哪一类材料能够更快地实现重复使用, 从而把整体成本给压下来。
采用了不锈钢材料来制造, 并且加入了液氧甲烷推进剂以及专门的塔架捕获手段, 这样就能够省掉着陆腿这一部件, 使得整个生产链条变得更为简短, 在实现规模化制造以及高频次复用方面的上限要比铝合金技术路线高出非常多的程度, 这才是能够长久降低成本的途径所在。
塔架捕获把回收搬到地面
星舰选择塔架进行捕获, 这个操作在实质上意味着是要把回收的功能从原本的箭体上面转移到了地面设施方面去。这样一来, 因为省去了着陆腿的安装, 所以在制造箭体的时候会变得更加简单, 进而使得箭体的周转速度变得更快。
但是难度也随之提升了。捕获窗口的控制、地面基建的精度、重复对接的可靠性, 这些全都是新的课题。地面设施必须随着发射频次的增加而一起进行迭代。
下一个五年必须启动
在当前的情况之下, 对于国内低轨卫星的重量来说, 大概率是会出现继续增加这种趋势的。而站在现在这个时间点来看, 那些主流的商业公司所做的那些四米级火箭, 按照第一代的需求进行设计的话, 其服役周期存在被压缩的可能性, 也就是说随时都有可能发生这样的情况。
目前, 国内的火箭发射成本已经降低到了每公斤四万元人民币, 并且提出了将这一成本进一步降至两万元以内的目标。因为研发新一代产品所需的周期至少有五年时间, 所以现在不及时启动相关项目的开发工作, 那么火箭技术就会继续成为限制发展的瓶颈性问题。
你想想看, 咱们国内要是想追赶到星舰那种巨大的规模等级, 最让你觉得头痛的、像脖子被掐住一样难受的地方, 这到底是因为材料工艺不行, 还是因为发射的频率不够高? 欢迎在评论区里聊一聊天。你要是觉得这个内容有点收获的话, 就帮忙点个赞, 再分享一下。
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