編譯 | 王宇欣、Rik R
來源 | BusinessInsider
作者 | Dave Mosher
將紅色跑車送入太空後，SpaceX 憑藉高效能、低成本、可重複使用的火箭打亂了全球火箭發射的市場，動搖了火箭發射行業的根基。
可能你不知道，這家由 Elon Musk 於 2002 年創立的公司，起步並不容易。在經歷了三次失敗發射後，SpaceX 在 2008 年險些破產。
如今，Space X 已經簽署了總價值約 100 億美元的發射合同，建造了世界上最強大的運載火箭，還對外宣佈了自己野心勃勃的計劃——殖民火星。
迄今為止，SpaceX 的成功都依賴於它的主力發射器：229 英尺高的獵鷹九號火箭。很顯然，單靠這一火箭並不能持續穩固其行業地位。
不久之後，Musk 和 SpaceX 將會面臨包括亞馬遜 CEO Jeff Bezos 的藍色起源公司在內的多家公司及機構的競爭，這些公司正在開發可重複使用的下一代火箭發動機和助推器。
我們來看看這場新型太空競賽的參與者都有哪些。
美國聯合發射同盟公司（United Launch Alliance）
Vulcan 火箭以及其名為 SMART 的發射系統示意圖
航空航天業巨頭波音公司和洛克希德-馬丁公司在 2005 年組建了 ULA，該公司目前能夠運送最大載荷的火箭為 Delta IV 重型火箭。但是 Delta IV 重型火箭每次發射至少需要 3.5 億美元——比 SpaceX 新型可重複利用的獵鷹重型系統（價值 9000 萬美元）貴出好幾倍。另外，Delta IV 重型火箭的載荷僅為獵鷹的一半。
為了抵抗 SpaceX 的新型火箭，ULA 正在研製一種更加強大並且可以部分重複利用的火箭——Vulcan。該火箭助推器的發射引擎可以回收使用，這是火箭最大也是最昂貴的部分，佔助推器總成本的 2/3 左右。
根據 ULA 的計劃，在外太空，一個名為 SMART 的系統會將引擎彈出，在減速傘的作用下引導其穿過地球大氣，最終降落在地面上。直升機會將降落傘以及發動機抓起運走。
即將推出的 ACES 系統也會使火箭的最初一級可以重複使用並在軌道上加油。ULA 的 CEO，Tory Bruno 對外媒 Business Insider 表示，Vulcan 的發射成本將會低於 1 億美元。
ArianeGroup
Ariane 6 火箭飛向太空示意圖
ArianeGroup 是 SpaceX 最大的競爭對手之一，也是其競爭對手中火箭發射成本最低的公司。ArianeGroup 以其專注於發射火箭的子公司 Arianespace 而聞名。
Ariancespace 公司的 Ariane 5 型火箭已經獲得巨大成功，目前公司正在繼續研發 Ariane 6。Ariane 6 最早將於 2020 年發射。相較於 Ariane 5，Ariane 6 型火箭最重要的變化是能在進入地球上空 22,236 英里軌道的同時，保證其攜帶的載荷大約為 SpaceX 公司獵鷹 9 號火箭的兩倍。
最初，Ariane 6 不會搭載可回收的引擎。但據 SpaceNews 報導，Ariane 6 型火箭最終可能會裝備可重複使用的普羅米修斯引擎（Prometheus engines）。這種引擎造價昂貴，引擎中被稱為 Adeline 的部件配有機翼，會從母體彈出並最終會飛回跑道。
Ariane 6 號火箭的製造商希望這款火箭能夠比目前 SpaceX 公司每次發射所需的費用略低。
藍色起源公司（Blue Origin）
New Glenn 火箭飛行示意圖
藍色起源公司是 SpaceX 公司最大的潛在對手之一，同時也是最神秘的公司。
2000 年，由亞馬遜億萬富翁 Jeff Bezos 創立的藍色起源一直以來都以小型太空旅遊火箭系統 New Shepard 而聞名。但是在 2016 年 9 月，公司宣佈構建龐大、可重複使用並能在軌道上執行的 New Glenn 火箭系統計劃。
可重複使用的火箭引擎 BE-4s 將為發射器提供動力。在未來，它將達到 313 英尺高，由三級火箭組成，並可能支援去往月球或火星的常規航行。
Bezos 計劃在 2020 年首次推出 New Glenn 火箭。在佛羅里達州卡納維拉爾角佔地近 7 萬平方米的神秘機庫中，火箭製造工作已經開始進行。
目前還不確定 New Glenn 的發射成本，但可以確定的是，其助推器可以像 SpaceX 公司的一樣起飛降落，這樣一來，在未來發射中就能夠重複使用。這一舉措將會為藍色起源公司節省數千萬美元。
截止到 2017 年 3 月，有至少一個客戶與藍色起源簽署了發射載荷的協議。
Virgin Orbit
Virgin Orbit 的「Cosmic Girl」飛機圖例，機翼上搭載具有軌道飛行能力的火箭 LauncherOne
Space X 專注於發射大型衛星，但是 Virgin 的老闆理查布蘭森爵士（Sir Richard Branson）的目標則是將更輕的有效載荷送上軌道從而壟斷市場。
Branson 的最新公司 Virgin Orbit 使用大型飛機（「Cosmic Girl」）輕盈地將火箭（「LauncherOne」）送至高空。一旦達到最大高度，飛機將會釋放火箭，LauncherOne 將會把有效載荷送入距地球 400 公里的低地球軌道（LEO）。
僅需 1200 - 1500 萬美元，Virgin Orbit 就能將重達 1,100 磅的火箭載荷送入低地球軌道。與 SpaceX 公司獵鷹重型火箭 140,000 磅的載荷相比，這當然是很小的。但是對於許多希望發射小型衛星的客戶，例如美國國防部，半噸的載荷已經足夠了。
這種空中發射計劃看起來似乎有些激進，但是它可以追溯到 NASA 的早期工作上。與此同時，Branson 的另一家航天公司 Virgin Galactic 在努力實現亞軌道太空旅遊。
Stratolaunch Systems
保羅·艾倫的 Stratolaunch System 用一對飛機將火箭和載荷運送升空
2011 年，微軟聯合創始人 Paul Allen 利用自己的財富創立了一家雄心勃勃的火箭發射公司。
公司名為 Stratolaunch，其發射系統將會使得 Branson 的 Virgin Orbit 計劃黯然失色。Allen 的公司建造了世界上最大的飛機，是由工程師們拆解了兩架 747-400 噴氣式飛機組建起來的。艦載機機翼展開可達 385 英尺長。飛機將會將發射器帶到高空並釋放，發射器將向太空發射火箭。
目前還不確定 Stratolaunch 能將多大有效載荷送入軌道，但是其艦載機能夠攜帶的火箭重量驚人，最高可達 500,000 磅。這足以將載有兩到三名宇航員的太空飛船送入軌道。
中國
儘管我國官員表示，目前發射費用無法與 SpaceX 可重複使用火箭的發射定價相比，但未來可能並非如此。據報導，我國正在努力建造一架可重複使用的超音速太空梭。
我國計劃於 2025 年進行首次發射，並且在首次發射後繼續發射另一架可完全複用的、由核動力支援的太空梭。
「中國提供了非常具有吸引力的條款和環境，我們在商業層面與之競爭不會那麼容易。」美國航空公司 Bigelow 的發言人在最近的新聞釋出會上如是說道。
NASA
NASA Space Launch System 示意圖
NASA 正對其巨大的太空發射系統（Space Launch System，SLS）進行測試。多年之後，它可能會超越其它所有火箭，至少在動力和有效載荷方面會實現全面超越。
但是在成本方面，該系統則沒有發言權。據 NASA 監察處表示，NASA 已經在這個專案中花費了大約 230 億美元的經費，並且仍需要超過 2100 億美元的投入才能讓發射器到達火星。而這甚至還沒有包括登陸火星表面所需要的費用，僅僅是在軌道上繞著火星旋轉。（雖然有訊息稱首位火星宇航員的登陸地或許是火衛一。）
NASA 預計最早將於 2020 年發射第一枚 SLS 火箭。
SpcaeX 的下一步
Space X各型號火箭對比圖，最右為Big Falcon Rocket
現在獵鷹重型火箭已經被證明是行之有效的，SpaceX 正在將大量資源轉移到其最具野心的工程：大獵鷹火箭（Big Falcon Rocket）上。
這個高 348 英尺，完全可重複使用的火箭計劃於 2022 年首次向火星發射。大獵鷹火箭的宇宙飛船身形巨大，火箭助推器和宇宙飛船幾乎同樣體積。據悉，該火箭將於 2019 年離開 Space X 在德州的工廠，進行發射試驗。
Musk 在 2017 年 9 月發表了一系列評論表示，大獵鷹火箭將取代 SpaceX 公司迄今為止建造的所有產品，其完全可重複性意味著其發射任何規模的有效載荷的成本都不會太大——主要都是燃料的花費。
「我們希望有一個系統，一個助推器和一艘飛船，可以替代獵鷹 9 號、獵鷹重型以及 Dragon，如果我們能夠做到這一點，那麼原本用於獵鷹 9 號、重型和 Dragon 的資源都可以投入到這個系統當中。」
從某種意義上說，SpaceX 目前正在透過推動 大獵鷹火箭與自己競爭。但是如果該公司能夠開發出世界上規模最大、功能最強並且完全可重複利用的發射器，將完全改寫人類歷史的程序。
文章來源：http://www.businessinsider.com/spacex-elon-musk-competition-companies-rockets-2018-3?op=0#united-launch-alliance-1