2018年以来,科技战逐渐成为了一个公众话题,而舆论战则在背后暗潮涌动,人们对中美前研科技的进展越发关注,因此关于SpaceX和中国航天的很多话题,已经政治化和舆论武器化了。今天我完全依赖现有公开信息,以一个爱好者的角度,来谈谈这个科技问题。
卫星发射市场有多大?
当我们看到SpaceX在可回收火箭领域呼风唤雨的同时,我们也需要注意到,火箭发射市场只是整个航天领域极小的一块。根据美国卫星工业协会(SIA)发布的统计报告,2022年,全球航天产业的总收入为3840亿美元。其中卫星相关领域贡献了2811亿美元。具体来看,卫星制造业收入为158亿美元,发射服务业收入约为70亿美元,卫星服务业收入为1133亿美元,地面设备制造业收入为1450亿美元。
由此可知,70亿美元美元的卫星发射业务,只占到航天总收入的1.8%,远低于卫星服务和地面设备制造。这显然和目前舆论上一股火箭发射业务似乎占了航天领域大头的氛围完全相反。毕竟,发射卫星的最终目的是提供相关服务,比如导航、通信、资源、气象、侦查等等,发射卫星的钱理论上也得由卫星服务来赚。因此,卫星服务的重要性应该说高于卫星发射。
比如,在北斗导航系统建成前,我国普遍使用美国的GPS系统,这显然会危害我国的国防安全。《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》中显示,2022年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值为5007亿元。定位终端总销量约3.76亿台/套,应用在智能手机、车载导航、物联网、穿戴式设备、高精度定位等多种场景。与此同时,在通信授时、气象监测、应急减灾、城市管理等领域正在加速推进北斗规模化应用。这就是卫星服务业的与我们生活息息相关的例子。
根据欧洲咨询公司(Euroconsult)的调研,2022年,美国在航天领域的投入高达620亿美元,比其他国家的总和还多。中国的航天投入排名第二,但只有120亿美元,和美国差距可谓巨大。航天是个非常庞大的领域,和互联网舆论战所流传的1.3万SpaceX员工领先70万中国航天人所不同的是,根据不同口径的统计(有些将航空航天合并),美国在航天领域的从业人数同样也是几十万到上百万不等。而我国航天领域的两大集团,航天科技偏向民用和太空探索,比如天宫空间站、嫦娥探月工程、祝融火星车等,但也有东风系列导弹、彩虹无人机等军事装备。航天科工相对更偏向于军事领域,但也有民用产品,甚至还做保温杯。两大集团旗下的业务可谓包罗万象,比如机械、汽车、电子、化工等领域都有涉及。
中国航天科技官网的介绍
哪怕是马斯克自己投资的几大业务中,最早着手的卫星发射业务收入也是垫底的。根据PayloadSpace的报道,SpaceX公司2023年总收入估计为87亿美元。其中星链业务42亿,发射业务35亿。而我们知道,星链是2020年才开始提供商业服务的。更别提SpaceX早些年的发射业务严重依赖NASA外包了。TechCrunch在今年发布了一份报告,他们获得了6年前SpaceX的财报,显示当时NASA的外包合同占SpaceX收入的83%。因此,TechCrunch认为,星链的未来对SpaceX的长期财务健康异常重要。另一则报道显示,截至2021年,SpaceX共获得政府支持经费151.7亿美元,占总经费的62%。现在SpaceX的一个新业务将是使用星舰载人登月,NASA的大合同自然会源源不断。因此,某个角度而言,SpaceX是美国政府长期培养起来的公司。
如果我们再比较马斯克的特斯拉电动车的话,差距就更大了。根据特斯拉发布的2023年财报,其营收为967亿美元,利润为150亿美元。而2023年,全球汽车产业总值高达30万亿元人民币,约合4.1万亿美元。2023年,我国汽车出口规模也首次跃居世界第一,新能源汽车市场份额更是占全球的63.5%。
虽然眼下SpaceX成了广受关注的明星公司,但至少在目前来看,卫星发射市场依然有限。根据EmergenResearch在2022年的一份报告估计,即便到了2030年,航天发射业务的规模也不过195亿美元。而航天领域投入大,产出小,更是从冷战太空竞赛就已经奠定的基调。这直接导致阿波罗登月后,人类在整整50多年里都没有与之匹敌的成就,归根到底,是干这个太亏了。
美国阿波罗登月宣传画
因此,我可以认为,SpaceX成功,一方面的确因为技术上的领先和敢于创新,另一方面,也必须考虑到市场规模有限,且投入巨大,周期又长,现有技术能基本满足发射需求,并没有引起广泛的重视。而航天领域的长期沉寂,也是中国航天可以在较小投入下,逐步缩小差距的原因。
如果我们对比新能源汽车和自动驾驶等领域,从无数传统车企到一大票造车新势力,再到苹果,华为、小米、百度等一堆原本和汽车毫不相关的企业都杀入其中,就能感受到,巨大的汽车市场竞争要激烈得多,能养活的公司也多得多。同样的,像智能手机、电子游戏等行业规模都不小,甚至去年我国签的海外基建工程订单都有2645亿美元。只不过这些领域没法讲一个星辰大海的故事而已。
航天科技固然背负着人类的远大理想,但就现实来看,这更多让我想到了几年前关于对撞机要不要建的空前争论。当时我是坚定的支持杨振宁先生。因为哪怕我不是专业研究人员,但通过简单的搜集网络信息,也能判断出高能物理领域已经沉寂多年,更像个夕阳学科。在中国整体落后,国力有限,到处都需要追赶的时候,把钱投入到这种感性上可以找一大堆冠冕堂皇甚至危言耸听的理由,但实际上投入大却产出随缘的领域,显然我们还没有财大气粗到这种程度。
航天领域也一样。虽然马斯克所谓移民火星的口号在感性上让人可敬,且让人觉得我们又要错过下一次大航海云云。但从现实角度,我个人认为,目前实在没必要在航天领域过多投入,只需要量力而行,逐步跟随,并让民间资本尝试即可。毕竟因为美国对我国航天科技的长期封锁,这一领域早就独立自主不用担心被卡脖子,中美也互相抢不到各自市场,而中美以外的市场更是有限。
与之相反,我国芯片领域则被长期卡脖子,且依赖大量进口。一方面美国强迫各国厂商不卖给我们高端芯片和制造设备,一方面又高价向我们出售中低端芯片。虽然近年来芯片进口呈逐年下降趋势,去年相比前年就下降了15%,但依然高达3494亿美元。芯片出口则为1360亿美元。根据相关报道,我国这些年在芯片领域的投入远超航天,应该都在万亿人民币以上(含台湾)。
星舰的太空加油登月
但我们必须承认,在可回收火箭和卫星互联网服务这两个细分领域,我国显然落后于SpaceX。但同时我们也应该看到,我国和美国在航天领域的整体差距在不断缩小,某些细分领域甚至已经持平甚至领先了。毕竟,当美国1969年登月时,中国连卫星都还没有成功发射过。当中国2003年刚实现载人航天,美国的航天飞机却在2004年宣布退役了。当中国已经建成天宫空间站,美国还在与俄罗斯合用超期服役的国际空间站。当中国嫦娥登月计划稳步推进时,美国的新登月计划却接连受挫。
那么我们到底还落后SpaceX多少呢?
2023年底,星际荣耀的双曲线二号成功实现了回收实验,飞行高度343米,飞行时间63秒,横向位移50米。这大概类似于2013年SpaceX蚱蜢火箭第7次实验的水平。当时蚱蜢火箭飞行高度250,飞行时间70秒,横移100米。由此可见,目前我们在这个方向大概还落后十年的样子。
双曲线二号
按目前的消息,近两年我国将有多款可回收火箭进行实验。比如航天科技集团就发布消息称,我国正抓紧研制4米级、5米级可重复使用火箭,计划分别于2025年和2026年首飞。民营公司方面,将有朱雀三号、天空三号、智神星一号、引力二号将进行实验。因此我相信,我国在这方面的差距一定会逐渐缩小。
星舰的第四次发射可算成功,但目前几次实验其实没有载荷,离可回收150吨的目标还有不小的距离。至于载人,在我看来还很不靠谱。起码我是不敢坐这个不停掉隔热瓦、控制翼面也被烧穿的玩意的,至于几十百来号人用这个来运输,我相信按目前的成功几率,这属于不负责任的行为。
SpaceX为载人登月制定的太空加油方案眼下更是连影子都没有。根据SpaceX官网发布的星舰用户手册,星舰的单次近地轨道(LEO)设计运力的确是100+。但到了地球同步轨道(GEO),其运力只剩下21吨。这甚至低于猎鹰重型火箭的26.7吨。而到了地月转移轨道和地火转移轨道,将直接变成不可能完成任务。
星舰官方用户手册对运载能力的介绍
之所以会这样,问题在于星舰使用了液氧、液态甲烷双低温推进剂。在进入太空之后,一经太阳照射升温,燃料就会迅速蒸发。为了解决这个问题,SpaceX设计了一个太空加油方案,通过发射专用的加油星舰,为最终登月或者登火的载人星舰进行多次中途加油。
2021年,蓝色起源公司因不满NASA将登月合同给了SpaceX,怒而将NASA告上法庭。美国政府对此的调查报告显示,完成一次登月需要发射16艘星舰,其中包括14艘加油星舰。一艘星舰负责将宇航员从地球运送到月球轨道。另外一艘专门设计的星舰,将作为从月球轨道到月球表面的着陆器(HLS)。只有通过这种加油接力的方式,星舰才能达到图中所标注的地球同步轨道、月球、火星100+运力。
星舰拥抱式加油方案
星舰背对式加油方案
这可能和一些朋友想象的一艘超级星舰就把人送上月球或者火星完全不同。从我的描述中,你大概都能感受到其中有多么不靠谱,也难怪蓝色起源认为NASA在这件事上搞了什么见不得人的勾当。其实,连NASA都不敢完全信任这个方案。眼下美国的新登月计划有多家公司参与,负责运用猎户座飞船到达月球轨道的是波音设计的SLS火箭,已经烧掉了约200亿研发费用。其采用一次性设计,在不包括研发成本的情况下,单次发射成本为20亿美元。它的地月转移轨道运力为27吨,未来型号将逐步发展到46吨。SLS火箭可谓命运坎坷,经历了16次延期才完成了首次发射,第二次发射依然在不断延期中。
星舰和SLS火箭
虽然美国在50多年前就完成了多次登月,但美国的新登月计划却相当不顺利。老牌的波音现在垂垂老矣,负面新闻频发,还是个吞金兽。SpaceX到是便宜,但给出的又是一个尚未验证过的加油方案。这也是阿耳忒弥斯登月计划一再推迟的原因。该项目在2017年启动,预计2024年登月,2028年建立月球永久基地。但目前已经接连跳票,最新时间已经推迟到2026年。如果未来再次跳票的话,甚至有可能被我国抢先。
星舰看起来运力惊人,但适用的场景恐怕也没那么多。毕竟登月这种事不需要经常干,普通的卫星哪里需要上百吨的运力呢?通常来说,对于单颗小卫星客户,最省钱的方式肯定是拼单发射。根据一些消息显示,在SpaceX上进行拼单发射需要等待几个月到1年不等,而要拼够星舰上百吨的运力,恐怕要更久。就如同航空业一样,空客A380和安-225这类巨无霸都先后退役,证明了运载器并不是越大越好。
2023年,猎鹰9号发射了91次,而重型猎鹰其实只发射了5次。在我看来,眼下我们只需要对标猎鹰9号约3000美元每公斤左右的发射成本即可。目前国内几家民营火箭公司,基本都把自己的初期目标定位到这一水平,并计划在未来将成本降到猎鹰重型的水平。
星链看上去更有钱途
相比可回收火箭发射业务,星链反而后来居上,在短短数年里就为SpaceX带来了更多的收入,表现出更广阔的市场前景。2024年5月,马斯克称,目前星链用户已经突破300万。假设在未来用户规模能达到几千万的话,这可能将是另外一个特斯拉级别的项目。
星链市场是很明确的,就是为一些偏远地区、船舶、飞机、汽车等提供上网服务。和我国三大运营商几乎把基站建到了所有有人居住的地方不同,在世界许多地方甚至部分发达国家,不少运营商并不会为偏远地区建设宽带或者基站。广阔的海洋,以及在天上的飞机,也难以享受优质的互联网服务。
卫星通信技术早已有之。传统上的通信卫星,主要在距离地面3.5万公里的地球同步轨道(GEO)提供服务。去年华为Meta60带的卫星电话功能,所使用的天通卫星就在这一轨道。地球同步轨道距离地球较远,所以一颗卫星就能覆盖非常大的面积,理论上只需要三颗就足以覆盖整个地球。
不过,其缺点也很明显。地球同步轨道高度过高,即便是光速都至少需要100多毫秒才能到达,所以延迟和带宽都不行,主要用于卫星电视这样没有交互需求的单向广播、或者卫星电话这样对延迟不敏感、带宽需求较低的场景。低轨道(GEO)卫星通常在2000公里以下,延迟更低,信号更强,可以满足高速上网的需要,但缺点就是需要发射非常多的卫星才能覆盖全球。
考虑到卫星制造和发射成本,以及互联网的普及程度,以前这方面的商业案例都不算特别成功。上个世纪的铱星项目直接破产,2012年英国的OneWeb项目则举步维艰,一度申请破产。直到SpaceX依赖自身强大的低成本卫星发射能力和马斯克的成功营销,低轨道卫星互联网服务才总算获得了成功。甚至连OneWeb都因为SpaceX迎来了转机。目前法国的Eutelsat已经与OneWeb合并,组成了欧洲最大的卫星公司,摇身一变,成了猎鹰火箭的客户和星链的竞争对手。Viasat和HughesNet则是星链崛起前美国主要的卫星互联网服务商,已经运营十年以上,覆盖到了全球几十个国家,不过却鲜有人知。其主要缺点是延迟特别高,与星链相比大概有三十倍的差距。
星链与Viasat、HughesNet比较
现在我们可以通过satellitemap.space网站的在线三维地图,实时查看星链和OneWeb的运行情况,浏览卫星编号、发射时间、高度、当前位置、轨道等信息。还可以查看星链的地面站。
星链卫星分布图
通过对比我们能够发现,星链的卫星的轨道高度在300到600公里范围,OneWeb的卫星高度则为1200公里左右。星链卫星的轨道和分布没有明显的规律,而OneWeb则使用南北向的极地轨道,呈均匀分布。因此,OneWeb可以通过少得多的卫星提供同样的全球互联网服务,但延迟和带宽也没法和星链相比。相信Viasat和HughesNet也是因为卫星轨道较高和数量较少,导致存在同样的问题。
OneWeb卫星分布图
然而,星链未来也将面临许多挑战。
首先其庞大的卫星数量,注定了其价格并不便宜,相对于固定宽带和移动网络并没有价格优势,只能服务于特定人群。目前官网显示的最新价格为每月120美元,还要购买599美元的终端接收设备。其500M带宽的Premium版,更是高达每月500美元。如此高昂的价格,显然只有发达国家才能承受。根据2022年SpaceX发布的数据,其客户80%都集中在北美地区,以偏远地区为主,18%在大洋洲和欧洲,其他地区只有2%。虽然欠发达国家的人们,可以多人合伙购买一个星链终端,但这样客户数量就要大打折扣了。
而且,星链的发展还少不了政府补贴。美国虽然是全世界最强大的发达国家,但去年的一则报道显示,全美仍有超过830万家庭和企业缺乏高速宽带服务,主要集中在偏远地区。2020年,美国政府发布了一项计划,要在未来十年向偏远地区提供160亿美元的宽带补贴,星链在当年就获得了其中的8.855亿美元。可见,在美国这种发达国家都需要补贴,欠发达地区恐怕就更难了。
更何况星链也需要地面站来连接卫星和国际互联网,毕竟互联网的基础设施依然是固定网络和海底光缆。因此除了要发射上万颗卫星外,星链还准备在全球建设上百万个地面站,现在其地面站主要分布在北美、欧洲、澳大利亚、新西兰和智利。
星链地面站
根据星链的工作原理可知,在周围没有地面站的地方,只能使用其他卫星中继到最近的地面站,这样延迟将会大大增加。星链虽然采用了极其复杂的轨道让其在用户密集地区可以相对分布更多的卫星,但总体来说,依然有大量卫星运行在人迹罕至的地区,造成资源浪费。而在用户密集的北美地区,又会出现卫星不够的问题。虽然Starlink支持将多颗卫星偏转向热点地区几十到数百公里以缓解拥堵问题,但在一个足够大的范围内,其卫星数量始终是有限的。这导致其北美地区的速度反而可能低于其他地区。在美国版知乎上,就有数个相关提问。
根据测速网站SpeedTest运营商Ookla在2023年发布的星链测速数据,也证实了星链在美国的速度中位数(下载66.59Mbps/上传7.74Mbps)反而不如加拿大(93.97/9.60),且全面落后参与测速的所有南美国家,特别是上传速度,和秘鲁(22)居然有三倍的差距,下载速度则是菲律宾最快(110),甚至已经超过当地的固定宽带速度(89),只有下载速度比墨西哥、美属维尔京群岛和多米尼加略强。在尼日尼亚,星链(61)的速度则大大超过了当地的固定宽带(13)。星链在非洲也许可以替代固定宽带,但其价格又已经超过了当地的人均收入。在巴西,下载速度相比2022年Q4则从91大幅下跌到了70,这应该是用户多起来但地面站却没有跟上导致的。
星链与Viasat、HughesNet的北美洲测速比较,灰色为固定宽带提供商
星链与Viasat、HughesNet的南美洲测速比较,灰色为固定宽带提供商
星链与Viasat、HughesNet在加勒比海地区测速比较,灰色为固定宽带提供商
星链在秘鲁、菲律宾、尼日尼亚的速度比较,灰色为固定宽带提供商
最新版的星链卫星已经支持手机直连。这固然可以扩大星链的潜在用户规模,但也必然会加剧其负载问题。而且手机的功率和天线较小,应该会存信号不稳定和耗电问题,在室内更是难以解决信号被建筑遮挡问题。由此可见,星链要承受更大的用户规模,需要不断发射更多的卫星和建设地面站。但随着地面站和卫星的不断增加,其维护成本也会越来越大。
报告还指出,面对星链的竞争,Viasat、HughesNet和OneWeb都在加紧行动,同时亚马逊的Kuiper卫星项目也已经在行动之中。另一个新闻则指出,因为星链抢占市场,HughesNet去年已经失去了四分之一的客户,据说在2022年时还有140万用户,而Viasat的用户规模同样在下降。可见,和一些人以为星链要和固定宽带竞争不同,星链也可能抢的是其他卫星互联网服务商的生意。除此之外,星链还将面对Project Kuiper和未来中国版星链在内更多同行的竞争,在远期,传统的电信运营商也将升级到空地一体化6G网络。归根到底,星链在技术上的护城河要低得多,星链也不是最早搞这个的,其优势主要是自己同时拥有火箭发射能力,在这一块能省不少钱,敢于率先在更低轨道部署更多卫星。
从俄乌战争我们能看出,星链有着非常明显的军事用途。在最近的巴以冲突中,以色列直接切断了加沙地区的对外网络,马斯克为此宣布向加沙地区的国际救援组织提供星链服务。未来全世界多地可能爆发各类军事冲突,而从斯诺登事件可以看出,美国又惯常利用其互联网优势监视甚至操控别国,因此我国也有必要建设类似星链的系统。一方面抢占低空轨道资源,另一方面向北斗导航系统一样,为友好国家提供必要的卫星服务。
空天飞机和太空核动力
除了火箭垂直回收外,在可回收航天器领域,历史上还有其他的尝试,比如美国冷战时期搞的航天飞机。虽然我国在可回收火箭领域的确落后SpaceX,但不代表我国在可回收航天器的所有方向都落后美国,更不能说明我国没有战略眼光和创新精神。通过研究这些年的新闻,我大致可以判断,我国将用两条腿走路的方式,一方面紧跟马斯克的可回收火箭路线,但另一方面,我们将利用你自己的技术技术优势开拓新的赛道,我国未来的主力载人可回收航天器,可能会是水平起降二级组合动力空天飞机。
为啥这么说呢?
火箭发射时的过载非常大,不是每个人都有航天员那样的身体素质。因此身体较差的人没法坐火箭,正常身体素质的人,也需要接受几个月甚至一年的训练。空天飞机起飞过载则要小很多。
火箭还得在专用发射场发射,空天飞机在机场起飞即可,灵活性大大增加。空天飞机在大气层内不需要消耗氧化剂,理论上更省燃料。空天飞机不光完全可回收,且回收次数可达百次以上。因此,空天飞机的舒适性、便捷性和成本更接近传统意义上的飞机,是航天客运最理想的工具。其军事前景也非常可观,军方的订单有助于进一步降低民用成本。要说缺点,就是他技术难度特别大,在我看来比SpaceX的可回收火箭大得多,初期的运载能力也有限,应该不太适合货运。
但即便如此,我国对此却早已布局,且正在稳步推进。
2017年,航天科技集团在发布的《2017—2045年航天运输系统发展路线图》中画了无数个大饼,声称到2045年,我国将全面建成航天强国。这里面有很多只存在于PPT的东西,比如什么太空旅游、小行星采矿、空间太阳能电站、天梯、地球车站、空间驿站等等。
但里面有些饼则已经实现。比如其中提到,2025年前后,可重复使用的亚轨道运载器研制成功。同时,该文件还预计,在2040年前后,我国组合动力两级重复使用运载器研制成功,核动力空间穿梭机出现重大突破。
2020年时,中国就公开声称成功发射了一款可重复使用航天器,并在轨飞行了两天。BBC为此进行了报道,将其和美国的X-37B进行了对比,并惊呼中国的太空野心日益增长。俄国方面,则认为这可能是中国正在研制的神龙空天飞机。网络上关于这款空天飞机最早的消息已经是2007年,而更早甚至可以追溯到863计划中的航天飞机计划。
到了2023年,我国再次宣布,重复使用试验航天器在轨飞行276天后成功返回预定着陆场,为和平利用太空提供技术支撑。而一直密切监视中国相关动向的美国,则声称,发现神龙号空天飞机释放六个神秘物体,且能发出信号,可能是卫星,还声称之前的任务每次都至少释放了一个小物体。
根据网络消息,神龙空天飞机应该是航天科技集团旗下的产品,其采用火箭垂直发射,水平回收。除此之外,航天科工集团还有另外一款与之相关的航天计划,名为腾云工程。
腾云空天飞机
2016年,航天科工集团在武汉举行的第二届商业航天高峰论坛上,公开发布了腾云计划。声称该航天器将可从地面机场水平起飞,在大气层中加速爬升;到达30至40公里高度时一二级分离,一级水平着陆返回;二级继续爬升进入近地轨道,完成运输任务后再入大气返回。其起飞时,使用低速性能好的涡轮发动机;达到一定速度后,改用冲压发动机;到达临近空间,使用火箭发动机进入太空。项目计划在2025年完成关键技术攻关,2030年完成两级入轨空天飞行器技术验证试飞。
2020年的中国航天大会上,我国专家再次画饼,计划到2045年实现1小时全球抵达、地面与轨道间以及轨道与轨道间的“航班化”航天运输。项目分三阶段推进:2025年前为起步建设阶段,主要任务是突破关键技术,形成试验使用系统;2035年实现目标初步建成,总飞行数百次、总货运千吨级、总客运千人次;到2045年目标全面建成,实现按需发射,每年总飞行次数达到千次量级,总货运万吨级,总客运万人次。
每年万吨级和万人次,可见,这个饼也不算小了。
根据我的猜测,腾云工程的重点是搞出从机场水平起飞的一级运载器,而神龙空天飞机则用于二级运载器的前期验证。两者组合起来,就是一个完整的组合动力两级重复使用运载器。
2021年,在武汉举行的第七届中国(国际)商业航天高峰论坛上,航天科工宣布腾云工程圆满完成了我国首次液体火箭冲压组合发动机模态转换飞行验证,实现了空天飞行组合动力技术的重大突破。2023年,央视曝光我国30倍音速激波风洞。专家称,我国正在研制两级水平起降空天飞机,并演示了一种分离方案的实验。同时还称,目前正在研制一种驻定斜爆轰发动机,已经做到了7-9马赫,未来目标是16马赫。
由此可见,在空天飞机这个方向我们是不输美国的,甚至可以说是完全领先的。高超音速风洞、高超音速导弹、空天飞机,可以说他们是一个环环相扣的技术路线,这也是我国沿着这一方向前进的生态优势。当然,我国领先的往往没有热度,而且网上一些网友挺奇怪,一说到空天飞机和腾云工程,要么就说没前途,要么就说绝无可能。至于另外一个核动力空间穿梭机,目前消息更少。虽然SpaceX在一些人眼中,已经是吊打中国航天的存在,马斯克更是人类文明之光,但不得不承认的是,其二十年来研究的主要方向,依然是传统的化学火箭。
目前NASA正在推进对两种核动力火箭方案的研究,最早将在2025年进行发射实验。此外,一些英美科技公司也在积极研究太空核动力。比如英国一家名为脉冲星的公司,正在研究磁约束的等离子体核聚变火箭。一家叫做RocketStar的美国公司,计划在今年在太空中测试首个微型核聚变增强脉冲等离子体发动机。
我国在这方面的新闻目前还不多。不过,2018年,中国航天科技集团的专家接受采访时曾表示,他们正联合中国核动力相关研究设计单位,开展空间核动力方案论证和关键技术研究工作,后续将形成核热、核电等多种方案,预计2040年前后实现核动力空间穿梭机的重大突破。
虽然还没有看到我国在太空核动力方面的实质进展,但核能的确是我国重点投入的一个方向。根据美国之音今年的一个报道,目前我国有26台建造中的核电机组,为全球最多,在他们看来已经严重威胁了世界安全。全球首个陆上商用模块化小堆玲龙一号正式投用;江南造船厂发布全球首款安装第四代熔盐反应堆的集装箱船;中国聚变能源有限公司揭牌,同时宣布可控核聚变为未来能源唯一方向,都宣示我国在核能领域的领先地位。2024年,美国的华府智库发布报告称,中国在核能技术方面领先美国15年。
相比马斯克的化学火箭,不管是那种核能推进方式,拖着蓝色等离子体尾焰的太空飞船,都更像是科幻大片中的星辰大海。希望在有生之年,我们能看到我国的核动力飞行器飞往火星。
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