【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 查攸吟】

美國東部時間6月12日1時51分，發(fā)射任務(wù)NROL-37正式啟動。隸屬于聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的德爾塔4H重型火箭，于卡納維拉爾角空軍基地37B工位發(fā)射。發(fā)射任務(wù)進(jìn)行的一帆風(fēng)順，火箭攜帶的的先進(jìn)獵戶座同步軌道電子偵查衛(wèi)星于當(dāng)天早晨7時30分順利進(jìn)入了預(yù)訂軌道。

目前世界上最先進(jìn)，也是最可靠的重型火箭——ULA的德爾塔4型。圖為2016年6月12日，該火箭執(zhí)行NROL-37任務(wù)，發(fā)射先進(jìn)獵戶座同步軌道電子偵察衛(wèi)星時，起飛瞬間的留影

筆者并不清楚埃隆·馬斯克關(guān)注該任務(wù)之時有何表態(tài)。但幾乎可以肯定的是，其中必然摻雜著各種羨慕與嫉妒。美國軍方發(fā)射任務(wù)——這是馬斯克與他的SpaceX所追求的最終目標(biāo)——暫時可望但不可及，卻是最終代表著滾滾利潤的終極目標(biāo)。

然而現(xiàn)在于SpaceX的餐盤內(nèi)，起碼還是有一點(diǎn)安慰的。就在2016年4月27日，美國軍方授予SpaceX一份價值8270萬美元的發(fā)射合同，要求其在2018年將第二枚GPS Block IIIA導(dǎo)航衛(wèi)星送入軌道。

軍隊(duì)從來都是美國太空發(fā)射承包商們的最愛。與這份合同相比，馬斯克此前能吃到的所有單子廉價到仿佛是用來打發(fā)叫花子。然而，該發(fā)射合同與ULA剛剛完成的NROL-37任務(wù)相比，也同樣不值一提——盡管ULA和軍方都沒有公布過合同細(xì)節(jié)，特別是報價問題。然而根據(jù)以往慣例，該任務(wù)的報價將不會低于3.5億美元……

鏡花水月回收夢

對于SpaceX而言，2016年4月8日的成功是具有歷史意義的。然而，向外界證明自己可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)控制回收任務(wù)，也是非常有必要的，但是SpaceX接下來所要面對的任務(wù)卻并不輕松。

2016年5月6日，非常重要且具有特殊性的JCSAT-14任務(wù)啟動，SpaceX研發(fā)的火箭第一級回收系統(tǒng)即將迎來真正的“大考”。

同步軌道通訊衛(wèi)星JCSAT-14屬于SKY Perfect JSAT公司的太空資產(chǎn)。該公司是日本最大的衛(wèi)星營運(yùn)商，也是日本目前唯一同時營運(yùn)多條收費(fèi)電視頻道和提供衛(wèi)星通訊服務(wù)的公司。JCSAT-14衛(wèi)星由美國勞拉空間系統(tǒng)公司制造，重約4.7噸，搭載有26個C段轉(zhuǎn)發(fā)器和18個KU 轉(zhuǎn)發(fā)器。入軌后，衛(wèi)星計(jì)劃將定位于154°E的地球同步軌道上，以取代已運(yùn)轉(zhuǎn)可12年之久的JCSAT-2A衛(wèi)星。

對SpaceX公司獵鷹9號火箭以及其回收裝置的一次真正考驗(yàn)——勞拉空間系統(tǒng)公司技術(shù)水準(zhǔn)的體現(xiàn)，JCSAT-14衛(wèi)星。由于設(shè)計(jì)需要，獵鷹9搭載該衛(wèi)星執(zhí)行任務(wù)時，必須教原本設(shè)計(jì)飛行更多的時間，爬升至更高的高度。這也就使得火箭第一級在回收階段面臨更為嚴(yán)峻的減速考驗(yàn)

本次任務(wù)的難點(diǎn)在于，規(guī)模和尺寸并不算小的JCSAT-14、在設(shè)計(jì)中卻沒有考慮攜帶大量的燃料，導(dǎo)致該衛(wèi)星缺乏足夠的軌道機(jī)動能力，必須更多地借助火箭的運(yùn)力來提升軌道。對執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的獵鷹9FT型火箭而言，也就意味著無論一子級還是上面級，都需要比通常的任務(wù)飛得更高、更快。對于上面級而言這不是什么大問題，但就需要回收的一子級來說，這可不是個好消息。

通常來說，執(zhí)行同步轉(zhuǎn)移軌道任務(wù)的獵鷹9FT一子級在與上面級分離那一刻，其速度將達(dá)到每小時6400千米、差不多是6倍音速。而這一次，一子級將繼續(xù)爬升軌道、直到每小時8300千米的速度。由于額外的工作時間要消耗更多的燃料，故留給回收減速使用的燃料，較之3月4日搞砸的SES-9任務(wù)僅是略有增加。本次任務(wù)成功的前提，是飛行的全過程必須確保精確和精準(zhǔn)。

5月6日早晨5點(diǎn)21分，在SpaceX的老“地盤”，卡納維拉爾角發(fā)射基地40號工位上，搭載著JCSAT-14的獵鷹9FT順利起飛。擔(dān)憂中的危險并未出現(xiàn)，從衛(wèi)星發(fā)射到一子級回收、整個過程無驚無險，接近6點(diǎn)的時候，火箭的一子級已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)落在大西洋海域的回收平臺上。

這也是SpaceX推進(jìn)垂直回收計(jì)劃以來取得的第三次成功，事實(shí)有力地證明了，現(xiàn)有的垂直回收手段已基本成熟。隨之而來的，是其支持者的歡呼雀躍，以及對計(jì)劃于6月進(jìn)行的、被回收的一子級執(zhí)行首次復(fù)用任務(wù)的無比期待。

JCSAT-14任務(wù)中，火箭第二級與衛(wèi)星分離瞬間

第一級回收部分落在海上回收平臺上的那一刻

不過，這可能么？

美國東部時間5月16日早晨7點(diǎn)08分，埃隆·馬斯克一則推文，給SpaceX的全體支持者澆下一瓢涼水——最近（回收）的火箭遭受了嚴(yán)重?fù)p傷，這主要源于非常高的再入速度（導(dǎo)致了什么結(jié)果未表述）。它將被用于地面測試以證實(shí)其它一切都正常，計(jì)劃于6月份進(jìn)行的，采用回收的一子級進(jìn)行的發(fā)射任務(wù)被取消了。

5月28日上午，在完成了前一天泰星8號的發(fā)射任務(wù)后，SpaceX公布了由火箭一子級所搭載的攝像頭拍攝的全程錄像，其清晰地顯示了火箭在動力減速過程中，仍然遭遇到熱障挑戰(zhàn)的事實(shí)。換句話說，馬斯克最初認(rèn)為火箭一子級因?yàn)轱w行高度低、沒有脫離大氣層，所以在動力減速回收的階段不會遭到嚴(yán)重的熱障，這個想法過于一廂情愿了。

盡管憑借火箭引擎進(jìn)行的動力減速可以在相當(dāng)程度上緩解這個問題，從而避免減重減到極致、結(jié)構(gòu)堪稱脆弱的箭體在返回彈道上崩潰解體。但是，獵鷹9火箭大量使用的2195鋁鋰合金的退火溫度僅有200℃，縱然完整降落，經(jīng)歷過高溫烘烤、事實(shí)上已經(jīng)局部退火的殼體，除了“賣廢品”、又能派上啥用處呢？SpaceX公布了一些被回收的一子級的細(xì)節(jié)照片，照片顯示箭體出現(xiàn)了肉眼可見的損壞，其中特別值得關(guān)注的是箭體上部的格柵翼。雖然這個構(gòu)件離發(fā)動機(jī)最遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)上也是經(jīng)過強(qiáng)化的，依然被熏黑了、格柵出現(xiàn)明顯的破損。格柵翼尚且如此，箭體的其它部分又會如何？

另一方面，火箭的著陸平臺和起飛工位不一樣，沒有導(dǎo)焰槽、也沒有噴水降溫系統(tǒng)，最后著陸階段、發(fā)動機(jī)的高溫高速噴流在著陸平臺甲板上形成反沖，也會給箭體、特別是發(fā)動機(jī)艙段造成嚴(yán)重?fù)p傷。同樣是根據(jù)SpaceX公布的細(xì)節(jié)照片，箭體下部的發(fā)動機(jī)艙段像是經(jīng)歷了一場可怕的火災(zāi)，這部分結(jié)構(gòu)、包括發(fā)動機(jī)本身的狀態(tài)，實(shí)在不容樂觀。

今年5月初，停放在機(jī)庫內(nèi)的，當(dāng)時成功回收的3枚獵鷹9FT第一級火箭，

JCSAT-14任務(wù)回收第一級轉(zhuǎn)運(yùn)過程中拍攝的箭體細(xì)節(jié)照片。

我們可以從細(xì)節(jié)上看到這枚火箭已經(jīng)在諸多方面遭到了嚴(yán)重的破壞，根本不可能具備復(fù)用價值。而其他兩枚的狀況，又能好多少呢？

實(shí)際上，SpaceX公司方面是對此有足夠心理準(zhǔn)備的。

2015年10月，在于耶路撒冷召開的第66屆國際宇航大會（IAC）上，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研發(fā)中心可回收火箭團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人申麟曾經(jīng)問過與會的SpaceX公司發(fā)射業(yè)務(wù)的副總裁一個問題:“Space X公司成功回收火箭后，要花多大的成本來實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用？”

彼時，距離SpaceX公司首次實(shí)現(xiàn)獵鷹9號火箭第一級的垂直回收，還有近2個多月的時間。而在那時候，這位高管也并沒有正面回答申麟的問題。她說了一段模棱兩可、絕對正確、卻毫無意義的套話：“Space X公司會在可靠性、安全性、成本、技術(shù)難度、運(yùn)載能力等方面進(jìn)行平衡，綜合考慮?！?

而就在更早些的時候，該公司負(fù)責(zé)發(fā)射任務(wù)的副總裁曾經(jīng)明確答復(fù)媒體：回收系統(tǒng)將能使每次發(fā)射任務(wù)的成本降低三成。請注意，這還是對著媒體說的場面話，按照常理、最樂觀的情況、恐怕還要在此基礎(chǔ)上打折扣。當(dāng)然，若以目前的情況而言，恐怕連上述推論都屬于最樂觀的預(yù)計(jì)，實(shí)際情況可能只是回收了幾十噸廢金屬而已、可以送到航天博物館和主題公園充當(dāng)展品。

除了展覽與凝聚人氣的意義，從經(jīng)濟(jì)角度而言，以目前的技術(shù)而言回收第一級是毫無價值的

然而，馬斯克虧了么？試問若以聚攏人氣贏得噱頭的角度來說，一家私人航天發(fā)射承包商如果用傳統(tǒng)方式打廣告搞營銷，得投入多少費(fèi)用、才能有這樣的收獲？