近日,美國SPACEX公司在加州卡納維拉爾角發射場又成功發射了一枚“獵鷹9號”火箭。令外界倍加關注的是,這枚火箭的載荷是人類有史以來最重的商業衛星,屬於加拿大電信衛星公司的“Telstar-19V”,同時該衛星也是人類向地球同步轉移軌道發射的最重衛星,其重量達到了駭人的7080千克。
隨後,衛星運營商表示“Telstar-19V”在星箭分離之後,已經開始使用其化學推進器從地球同步轉移軌道向地球同步軌道變軌,衛星運轉情況一切正常,發射取得了成功。而在此之前,執行發射任務的“獵鷹9號”第一級火箭也已經在海上回收船完美着陸。
對於“獵鷹”火箭家族和SPACEX公司而言,本次向地球同步轉移軌道發射如此之重的衛星載荷,無疑是突破了一個極大的難題。而這個難題的“難”,不僅僅在於“重載發射”,也不僅僅在於“回收火箭”,而是在於二者兼得,既擔起了重任,又降低了發射成本。
因為在此之前,SPACEX並不是沒使用過“獵鷹9號”執行對地球轉移軌道的重載荷發射任務:於3月發射的Hispasat 30W-6衛星同樣重達6.1噸,且軌道和發射地點與本次任務相差無幾,但執行該次發射任務的“獵鷹9號”第四批次型火箭並沒有完成回收。
若要完成第一級火箭回收,則第一級火箭本身需要在發射彈道的末端多進行一次“剎車”,這對火箭的運力肯定有影響,因此在本次發射之前,各國的航天部門和愛好者多有“回收火箭打不了重載同步軌道任務”的說法。
而據SPACEX公司公布的數據,在當前價格為6300萬美元的全新“獵鷹9號”火箭報價當中,第一級火箭的成本要占到約60%,也就是約3800萬美元。也就是說,在執行Hispasat 30W-6衛星的發射任務當中,SPACEX公司的利潤減少了3800萬。
而在埃隆-馬斯克宣布在今年將把“獵鷹9號”的發射報價降低到5000萬美元標準之後,若第一級火箭不能回收,那麼SPACEX公司執行這次發射任務就沒有利潤了,還有可能要倒賠。因此,SPACEX公司在第五批次型火箭上極大優化了其載荷分布,並使用其二級火箭構型的優勢,在衛星上額外部署了化學動力推進器,以起到傳統布局第三級火箭的作用。
毋庸置疑,傳統三級火箭和更進一步,帶“上面級”的第四級火箭,在成本上要遠高於“獵鷹9號”:譬如中國高軌道運力最高的長征三號乙,其第四級火箭是液氫液氧發動機構型,經濟性自然遠遜於“獵鷹9號”的煤油發動機。
但是,長征三號乙和俄羅斯“質子”這些老式產品在價格昂貴的同時,對地球同步轉移軌道的運輸能力並沒有勝過“獵鷹9號”:“質子”火箭的轉移軌道運力達到7.5噸,但其起飛重量也達到了700噸,遠超“獵鷹9號”550噸。
因此,在“獵鷹9號”完成了回收重載兩全其美的“首秀”之後,我們幾乎可以斷言:今後同步軌道大衛星的市場天平,已經悄然向SPACEX方向重重地傾斜了。