猎鹰9号火箭于3月1日成功完成第五次飞行,在商业太空竞赛中抢尽风头。这款火箭由位于加利福尼亚州霍桑的年轻公司SpaceX制造,已成为NASA向国际空间站(ISS)运送物资的首选。但是,它可能很快会面临来自一款一直保持低调的火箭的竞争(见“火箭之战”)。
经过多年的延误,位于弗吉尼亚州杜勒斯的轨道科学公司已计划在4月进行其安塔瑞斯火箭的首次测试飞行。如果进展顺利,它的第二次任务可能会在几个月内将一艘无人“天鹅座”飞船送往国际空间站。“没有什么主要问题,也没有什么会阻碍我们,”轨道公司发言人巴伦·贝内斯基说。“事后看来,这只是比我们想象的要花更长的时间才能完成。”
两家公司都从NASA的商业轨道运输服务(COTS)计划中获得了数亿美元的资金。随着航天飞机在2011年退役,该机构希望找到替代方案,以替代向俄罗斯进步号和联盟号飞船支付国际空间站物资运送的费用。NASA刻意让两家公司相互竞争,以长期降低价格并吸引其他客户。“政府是商业货运的必要锚定租户,但这不足以建立新的经济生态系统,”位于加利福尼亚州斯坦福大学的航空研究员、NASA前艾姆斯研究中心主任斯科特·哈伯德说。
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轨道公司在制造卫星和火箭方面拥有30年的经验,曾经似乎是更安全的选择。与SpaceX从头开始组装其运载工具不同,轨道公司使用由具有可靠记录的公司制造的零件。安塔瑞斯火箭第一级的主体由乌克兰第聂伯罗彼得罗夫斯克的资深企业KB Yuzhnoye和Yuzhmash设计和制造。“天鹅座”的传感器来自东京的三菱电机,其加压货物舱在意大利都灵的泰雷兹阿莱尼亚空间工厂建造。“轨道公司使用了更多传统的成熟技术,”NASA商业乘员和货运项目经理艾伦·林登迈耶说。“这对我们来说风险更小。”
但是该公司直到2008年才加入COTS,比SpaceX晚了两年。随着时间的推移,NASA为轨道公司分配的资金较少,并订购了一艘更简单的飞船。与SpaceX的“龙”飞船不同,“天鹅座”无法携带敏感的生物实验,例如在微重力下生长蛋白质晶体的实验。它在重返大气层时会烧毁,因此无法将样品带回地球。而且它无法被改造为载人飞船。
图片来源:《自然》杂志
它也尚未飞行。轨道公司选择从NASA位于弗吉尼亚州的沃洛普斯飞行设施发射;与佛罗里达州的卡纳维拉尔角相比,沃洛普斯不那么拥挤,后者是大多数NASA火箭发射的所在地。沃洛普斯通常为较小的运载工具提供服务,例如科学气球和探空火箭。该设施的中大西洋地区航天港必须为安塔瑞斯火箭建造一个新的发射台,这比预期的花费了更长的时间。原计划于2010年进行的演示发射推迟到2012年,然后在飓风桑迪去年10月袭击该航天港后,又推迟到2013年。
安塔瑞斯火箭的发动机是半个世纪前为俄罗斯月球计划制造的,最近经过翻新,也被证明是棘手的。2月13日的一次测试因检测到一个发动机的压力异常而中止。2月22日的一次成功测试意味着轨道公司现在可以进行4月份的发射。
拥有另一个货运飞船将为国际空间站提供一张安全网。上周,在“龙”飞船的推进器最初发生故障,几乎阻止了飞船与空间站对接时,这一点得到了明确的体现。但是,人们对竞争是否会降低价格持怀疑态度。“这是一个混乱的疯狂行业,而且是一个对价格不太敏感的小市场,”华盛顿特区乔治华盛顿大学的太空政策专家亨利·赫茨菲尔德说。
他说,政治或军事方面的担忧等因素常常会影响需求。可靠性与价格一样重要。市场可能会增长:私人空间站、轨道燃料库和小行星采矿作业都被提议作为商业火箭的未来客户。但就目前而言,为国际空间站提供物资和发射卫星是主要市场。
SpaceX在后者方面取得了进展:它与美国空军以及以色列、泰国、卢森堡和墨西哥的商业运营商签订了发射合同。轨道公司也希望在NASA之外发展业务,但尚未预定任何发射。“目前,我们专注于发射火箭,”轨道公司高级项目组执行副总裁弗兰克·卡尔伯森说。“然后我们可以与其他客户洽谈。”