
目前,人类主要依靠火箭将卫星、飞船等航天器送入太空,由于大部分火箭是一次性运载工具,高昂的成本给航天发展带来一些制约因素。
工程师们几十年来一直试图解决这个问题,目前,两套不同的方案已经浮出水面:第一种方案是美国SpaceX公司研制的可重复使用火箭;第二种是英国的反应发动机公司正在大力宣传名为“云霄塔”的空天飞机。
两种解决方案都很有前景,也都不乏相当规模的财政支持。但是哪种方法更经济?有没有一种足够好到使另一种沦为过时的产品?近期,《BBC夜空》杂志刊登了一篇文章,对两种方案进行了深入分析。

上图为3种运载工具发射载荷到LEO轨道费用的成本对比示意图,横轴为发射或飞行的次数,纵轴为费用对比(英镑/公斤),淡绿色为云霄塔空天飞机,淡蓝色为猎鹰9火箭,粉红色为猎鹰9重型火箭。
数据显示,云霄塔空天飞机比可重复使用火箭贵得多,而且需要飞行更多次任务,它的发射成本才能下降到可重复使用火箭的水平。即便如此,”猎鹰”系列火箭还是更加便宜。
此外,空天飞机需要在5公里长的跑道上起降,而“猎鹰9”从一块大号直升机停机坪大小的地方就能发射了,所以,云霄塔空天飞机的运营和维护费用要大得多,不过它如果能获批使用商业机场,相关费用就会下降。
近期,虽然反应发动机公司与BAE系统公司达成了合作关系,但云霄塔空天飞机很大程度上还只是一个由100多人吹捧的想法,要想把它拉上跑道还需10年时间的研发和测试,以及140亿英镑的投资。

云霄塔空天飞机
另一方面,SpaceX公司或许用不了几年就能全面投产第一级可重复使用的火箭。最近的几次试验也证明,对于棘手的火箭自动降落技术,SpaceX已经日臻熟练。一旦这项技术成熟,成本会继续下降。
在解决火箭一次性使用的问题上,反应发动机公司似乎已经晚了10年,而SpaceX已经几乎破解了这一难题。然而,佩刀发动机是一项非凡的技术飞跃,该技术在民用航空中能够占有一席之地,可用于未来的超音速客机。(李懿达)



