近些年来，商业航天尤其是商业运载火箭的创业热潮一浪高过一浪，成为航天产业创新发展的巨大推动力量。这不，日前美国洛杉矶又出现了一家叫狮子座宇航公司的创业企业，计划利用巨型热气球将运载火箭提升到18公里的高空，然后再点火发射微小卫星。
乍一看，这不就是“火箭气球”吗？其实，“火箭气球”并不是什么新鲜事物，这个概念早在上个世纪50年代就已经出现了。根据《时代》杂志1959年的报道，早在1949年3月1日，美国的范·艾伦等人在诺顿声音号试验船上发射探空火箭时就提出了这个概念。
最终，范·艾伦说服美国海岸警卫队，允许其在一艘开往格陵兰岛的破冰船上发射“火箭气球”。
当然，他们的尝试也并非一帆风顺。第一次试验，气球飞到了海拔20000米以上的高度，但是下面悬挂的火箭没有点火成功。第二次试验依然如此。经过认真分析，他们认为是平流层的极低温度影响了火箭的点火。于是在第三次试验中，他们在气球吊舱内增加了加热措施，终于使火箭点火成功了。
后来，美国海军研究办公室在用于高空大气研究的洛基探空火箭的发射中还使用了“火箭气球”的发射方式。
“火箭气球”概念在上世纪50年代得到了充分的实践验证，也达到了其设计目的。当然，这也是基于当时的一个重要背景，即用于科学研究的固体燃料探空火箭的飞行高度有限，而利用气球搭载之后，确实能够明显提升探空火箭的飞行高度。而随着火箭技术的发展，从地面直接起飞的探空火箭其飞行高度也可以达到500~800公里，这对于大气科学研究来说已经足够了，所以“火箭气球”的概念在后来也就逐渐沉寂了。
然而，随着商业航天的兴起以及技术的进步，“火箭气球”概念再次获得了青睐。这是因为航天领域相比于其他行业，具有投资周期长、资金需求大、技术门槛高等特点。因此，初创的航天企业大多会选择低成本的商业模式，采取规避高技术门槛的思路，将小型运载火箭作为第一选择。
小型运载火箭的技术门槛相对较低，又能全面覆盖火箭系统的各个研制环节，便于快速切入航天发射服务市场。这些公司在自己的产品上各出奇招，尽力降低小型运载火箭的制造和发射成本，以便在这个越来越拥挤的市场中占得一席之地。其中，将小型运载火箭运送到高空，然后从空中进行发射，就是一个降低成本的好招数。
空中发射小型运载火箭不受地理条件的限制，可从地球上不同的地点起飞，不仅能够增加发射窗口的时间，还能扩大轨道倾角范围。空中发射的小型运载火箭不需要经受低层稠密大气的影响，火箭的受力较小，便于采用质量轻的结构与材料。
另外，空中发射的小型运载火箭不需要耗费提升飞行高度所需要的推进剂，重力损失变小，整体推进效能更高。在有效载荷一定时，高空发射运载火箭所需的总速度增量可降低10%~15%。
一般来说，惯常的空中发射概念指的是用飞机将火箭运送到高空进行发射，比如人们熟知的几种空射运载火箭：诺·格公司的“飞马座”、维珍银河公司的“太空船二号”等。
近些年来，“火箭气球”的概念又有了死灰复燃的迹象，全世界范围有多家商业公司开始“新瓶装旧酒”研制“火箭气球”。这个“新瓶子”就是使用“火箭气球”来发射微小卫星入轨，这当然也得益于近些年来微小卫星技术的迅速发展。
这些公司和机构包括：美国的JP太空公司、爱荷华州立大学、普渡大学，西班牙的零至无穷公司和英国的B2Space公司等。其中，西班牙的零至无穷公司在2017年5月进行了一次高空气球的火箭发射，测试了一级火箭。
被洛杉矶狮子座宇航公司称为“雷古勒斯”的自主式高空气球要比60年前那些简陋的氦气球高级得多。该公司计划配备多台推力器来保持稳定和指向，并配备供10米长的三级火箭发射用的专利性滑轨系统。据悉，该火箭将能把33公斤的有效载荷送入550公里的太阳同步轨道，或把57公斤的有效载荷送入300公里的圆轨道。狮子座宇航公司的每个气球将能反复升空飞行100次。另外，该系统采用一辆半挂卡车作为发射平台，因而还具备机动发射能力。
创新不是空想，而是要解决实际面临的各种问题。面对火箭低成本这一问题，只要“火箭气球”真的有效，“新瓶装旧酒”又有何妨呢？
文/李宇飞
编辑/杨蕾 张晓帆
监制/许斌
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