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SpaceX拿下超级大单,NASA省下的钱够招1.8万个博后

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太空精酿 2021-07-24 16:52

刚正式公布,SpaceX的猎鹰重型火箭力克太空发射系统SLS,拿下NASA的欧罗巴快船任务发射订单,报价1.78亿美元。这对于SpaceX是个大订单,在此前猎鹰重型的三次发射中,第一次为实验发了特斯拉,第二次免费发了沙特的卫星,第三次军方载荷为主收了1.6亿。

但是,看似很贵,这依然比SLS提供的约20亿美元报价低了太多,大约仅为10分之一。NASA能省下来18亿美元,干点什么不好呢?举个例子好了,美国一般博士后的年薪约10万美元(65万人民币)很不错了,省下来的钱完全可以雇佣1.8万个博士后干一年,足够把欧罗巴快船的科学研究做出各种各样的花了。

为啥SLS这么贵?

它是研发中的世界最强火箭,已经花掉了超过200亿美元,目标就是超越曾经的登月火箭土星五号,预计明年首飞。它的很多核心技术都来自更先进的航天飞机时代,例如固体助推器单发推力达到惊人的1600吨,足够推起一枚长征五号(850吨级),而SLS要带两个这种助推器。航天飞机复用的核心是RS25发动机,三台能反复用,目前洛克达因给的报价是9000多万美元一台,哎呦呵,到了SLS了不起,一次发射就用4台,而且一次性全扔了。颇有暴殄天物的感觉。。。你说这,研发费用+单次成本+发射次数注定有限,NASA用能不贵么?

那么,欧罗巴快船为啥刚开始只能选SLS?

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一个重要原因在于这个科研项目级别高,为了应对欧洲的竞争和最大限度保障在木星工作时长,刚开始在发射预算方面真的不差钱。这是NASA近20年内的一个重大深空探测项目,也是人类史上最复杂的木星探测器,JPL领衔。正如其名,它主要研究木星和它的卫星木卫二欧罗巴。欧罗巴是个非常神奇的冰冻星球,水的总量甚至远超地球,稀薄大气也以氧气为主。欧罗巴快船的重量达到了6吨以上,预算已经达到了惊人的43亿美元,远超毅力号、好奇号火星车这两个著名任务。

那么可以想象,一定要它做出很牛的科研成果,才对得起这个投入。但与此同时,欧洲也不甘落后,提出了同样木星+卫星探测的Juicy任务,欧空局乃至整个欧洲的重大科研项目,二者直接构成了竞争关系,且研发进展旗鼓相当。那么,某种程度就看谁能先到木星、然后在木星工作的时间久了。

由于这两个任务都很大很重,几年前的世界最强火箭系列(德尔塔4重型、宇宙神5-551、阿里安5ECA)都无法直送木星,它们需要借助自己和太阳系其他行星的引力助推,花费数年时间才能抵达木星。以目前在木星工作的朱诺号为例,2011年发射,经过了地球引力助推,到2016年才到。而欧洲Juicy的规划,基本需要6-7年时间到木星。

SLS是目前世界上唯一能把这种大级别载荷直送木星的火箭,仅耗时2年多即可抵达,这个时间领先优势太明显了。提前到木星并收获更多科研成果,工作寿命也长很多。所以贵就贵吧,NASA当初就这么想的。

可是慢慢的情况不太对,一方面SLS进度太慢了,也越来越贵,逼近20亿美元报价。另一方面,NASA重返月球的阿尔忒弥斯计划上马,要建立大型的月球空间站,重要性和级别远超欧罗巴快船,它也需要SLS的发射服务,导致SLS档期安排的满满,甚至不一定能有机会留给发射这个木星任务。而如果一味的等待SLS发射机会,浪费的时间成本太高了。毕竟航天器造出来之后,它就算开始了寿命周期,等不得啊。

在这个过程中,猎鹰重型研发成功了,以低轨64吨运力的指标成为现役世界第一。不仅三发都完美成功(从载荷方的角度看入轨即成功,个别助推器/整流罩回收失败与我无关),而且军方也跟猎鹰重型接连签订超大订单,都是10-30亿美元的超级载荷。报价还低到感人,甚至比德尔塔4重型都要低一大截,我NASA为什么不能用?

虽然猎鹰重型毕竟还是比SLS差一截,不能直送木星,依然需要借力。但毕竟它的能力远超欧洲火箭,如果发挥猎鹰重型的全部能力、巧妙轨道设计和抓住时间窗口,大概只需要4年左右时间就能抵达木星,给欧罗巴快船留下足够的工作时间,也可能领先Juicy抵达。这个时间代价,可以接受。

20亿 v.s. 1.8亿,那个20亿的贵就算了,主要还不一定能排上队,牺牲掉的时间完全可以接受,那么换成猎鹰重型它不香么?大概就是这个逻辑。

预计2024年10月发射,到时候强势围观。

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