一文讀懂:SpaceX星艦二次發(fā)射在即 為何說它是“全村的希望”?
科創(chuàng)板日報
被稱為“人類歷史上體積最大、推力最強運載火箭”的SpaceX星艦(Starship)超重型火箭即將迎來二次發(fā)射。
據(jù)SpaceX日前宣布,星艦最早將在當?shù)貢r間11月17日(周五)發(fā)射。美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)之前已完成發(fā)射許可的安全性審查工作,還需等待最終許可。
而馬斯克最新表示,星艦有望在周五發(fā)射之前及時獲得發(fā)射許可。
星艦火箭之前在今年4月底首次試飛慘遭折戟,這次將是其第二次嘗試發(fā)射。馬斯克6月曾表示,星艦項目已完成1000多處改進,二次試飛成功率有望達60%。
實際上,星艦最初由馬斯克火星殖民演變而來,在發(fā)射衛(wèi)星的同時,還承載著后續(xù)探索宇宙重任。為實現(xiàn)前往火星,甚至木星、土衛(wèi)二、木衛(wèi)二、土星的愿景,星艦經(jīng)歷多次更新迭代,目前星艦已衍生出測試(原型機)、登月、環(huán)月旅行、貨運、加油、衛(wèi)星平臺、洲際旅行等多個版本,其中已進入試飛測試階段的為測試版星艦。
為何星艦發(fā)射備受外界關注,為何其能被稱作“人類歷史上體積最大、推力最強運載火箭”?整體而言,星艦的意義主要可以歸結為兩方面:可復用性與運力。
▌可復用性
可以說,星艦承載了馬斯克對“火箭完全重復使用”的厚望——其目標是兩級運載火箭皆可回收并重復使用。若這一目標實現(xiàn),星艦將取代SpaceX的其他所有運載火箭和航天器(獵鷹9號、獵鷹重型火箭與龍飛船),接下衛(wèi)星發(fā)射與載人運輸?shù)闹負踔猎谖磥盹w向月球與火星。
而之前的獵鷹9號,則僅能回收一子級。根據(jù)數(shù)據(jù),該系列火箭在13年中(截至2023年10月10日)已發(fā)射263次,其中261次成功,一子級成功回收219次,復用一子級發(fā)射194次。
而運載火箭可復用技術創(chuàng)新正是SpaceX火箭低成本的主要原因。山西證券便指出,這項技術推動了發(fā)射成本實現(xiàn)數(shù)量級上的降低,SpaceX通過突破發(fā)動機重啟與推力控制技術、火箭下降控制系統(tǒng)技術及重復使用火箭著陸系統(tǒng)技術,實現(xiàn)了火箭的垂直回收。
從成本結構來說,硬件設備價值在單個火箭中占比較高。以ULA公司的Altas V-401型火箭為例,數(shù)據(jù)顯示,將發(fā)射過程中人力成本、基礎設施成本、測控成本等項目剔除之后,其一級火箭中,發(fā)動機成本占據(jù)總成本的54.20%,箭體結構占23.60%,推進劑僅占0.70%;而在二級火箭中,二級發(fā)動機、箭體機構和電氣設備所占的比重均為28%左右,推進劑占比僅0.20%。
中信證券11月7日報告顯示,SpaceX在回收一級和整流罩后的復用火箭,單次發(fā)射成本僅為全新火箭的30%。一二級火箭均呈現(xiàn)硬件成本占比高、推進劑占比低的特點。若在實現(xiàn)可回收的條件下,火箭可重復使用的次數(shù)足夠多,那么硬件成本分攤到單次發(fā)射的成本將明顯下降。
▌運力
雖說數(shù)據(jù)顯示,發(fā)射服務產(chǎn)值在整個航天產(chǎn)業(yè)中僅占1.5%-2%,但運載是進入太空空間的入口,也是連接衛(wèi)星制造與衛(wèi)星應用的中樞環(huán)節(jié)。隨著國內(nèi)外推出規(guī)模不一的星座,衛(wèi)星發(fā)射需求也不斷增長。
在這種情況下,火箭運力便成為了制約星座大規(guī)模部署的主要瓶頸。
誠然,復用火箭能在一定程度上提高整體運力規(guī)模,但火箭自身的運載能力同樣關鍵。
星艦的近地軌道運載能力約為150噸;在不考慮回收的情況下,其有效載荷高達250噸-300噸。
這些荷載數(shù)字是什么概念?SpaceX的獵鷹9號最大運載能力為22.8噸,獵鷹重型火箭最大運載能力64噸,而星艦的運載能力較它們實現(xiàn)了數(shù)倍提升。飛行驗證成功后,星艦有望成為運力最大的運載火箭。
▌全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設有望加速
不難看出,有了可復用性與運力兩大優(yōu)勢在手,星艦發(fā)射成功后,有望進一步加速全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設。
華泰證券便指出,星艦強大的運載能力和低廉的發(fā)射成本或?qū)⒎沼诟鞔笮亲牟渴?,進而加速全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設,推動手機、汽車等終端直連衛(wèi)星。此外,作為NASA月球著陸器唯一中標方案,星艦有望服務阿爾特彌斯,美國航天能力提升將促使其他航天強國在航天領域投入更多關注和,或?qū)⒓铀偃蚝教旄傎悺?/p>
民生證券11月13日報告則認為,若星艦本次試飛成功,將意味著SpaceX解決了4月份試飛中導致發(fā)動機艙燃油泄漏和起火的問題,并證明了SpaceX已經(jīng)提高了猛禽發(fā)動機的可靠性。雖然星艦二次試飛能否成功仍存在較多不確定性,但無論從設計理念及后續(xù)行業(yè)發(fā)展方向上,都將對全球商業(yè)航天事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。
分析師進一步指出,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有望開啟并引領下一輪通信板塊基礎設施建設,當前我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展雖尚處早期起步階段,但發(fā)展進程提速顯著。短期來看,前端衛(wèi)星生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)將有望依托衛(wèi)星發(fā)射進程提速率先受益,中長期維度隨著技術設施建設的逐步完善,下游衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應用側相關環(huán)節(jié)將迎來黃金發(fā)展階段。建議關注信科移動、震有科技、上海瀚訊、鋮昌科技、天銀機電、航天智裝、海格通信、普天科技等。
作者:xinfeng335本文地址:http://leetv.com.cn/post/3967.html發(fā)布于 今天
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