5月25日傍晚，新西兰玛希亚半岛南端的天气温和。微风习习，天空晴朗，甚至地球高层大气中的条件也很平静。无论从哪个方面来看，这都是一个充满希望的火箭发射之夜。当地时间晚上 7:41，当太空技术公司火箭实验室的 Electron 助推器从该公司发射场升空，并将一颗鞋盒大小的 NASA 红外卫星送入近极地轨道时，这个希望成为了现实。
Electron 发射是火箭实验室在不到两周的时间内为 NASA 的 极地远红外辐射能量实验 (PREFIRE) 完成的两次发射中的第一次，这是一项为期 10 个月的任务，旨在测量从南极洲和北极向太空散发多少热量。卫星的数据将有助于为预测气候变化最可怕的影响之一——极地冰盖融化和由此导致的海平面上升——的模型提供信息。火箭实验室的创始人兼首席执行官彼得·贝克表示，这项任务，就像火箭实验室本身一样，旨在发挥超常的作用，并象征着该公司将高影响力科学与高效且可及的太空旅行和制造相结合的计划。
火箭和太空旅行是碳密集型的：一次发射可能会排放数百吨温室气体。但贝克表示，这不应妨碍航天公司以可持续的方式行事，并为有价值的气候事业服务——同时扩大进入近地轨道及更远区域的通道。例如，火箭实验室的 Electron 是世界上唯一一款被设计为在很大程度上可重复使用的小型轨道运载火箭。它配备了一个降落伞系统，可以将助推器装有发动机的底部级段带回地球。该机制仍在测试中，但贝克表示，希望 Electron 的可重复使用性将限制其浪费并保持其发射相对便宜，从而使小型组织和教育机构能够更负担得起天基研究。*
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在与《大众科学》的对话中，贝克讨论了 PREFIRE，以及火箭实验室和其他公司如何才能负责任地驾驭日益激烈的商业航天工业并支持气候科学。
[以下是采访的编辑稿。]
火箭实验室将自己描述为一家端到端公司。这在航空航天工业中意味着什么？
端到端意味着我们有能力设计卫星及其所有组件；建造、测试，然后在我们自己的火箭之一上发射；并且，一旦它最终进入轨道，就为地球上的组织或其他商业实体运行它。有时我们甚至可以设计卫星的任务。我们基本上运行着从光谱一端到另一端的一切。通常，航天工业分为“发射”和“卫星”两个部分，世界上——甚至在航天工业的历史上——很少有公司有能力同时做到这两者。对于 PREFIRE 而言，我们的工作只是将 NASA 航天器发射到轨道上。但我们确实有能力为其他任务执行流程的每个步骤。
2024 年 5 月 15 日星期三，技术人员在新西兰公司工厂内，将 NASA 的 PREFIRE（极地远红外辐射能量实验）有效载荷集成到火箭实验室 Electron 火箭有效载荷整流罩内。
火箭实验室
您之前曾说过，火箭实验室的主要目标之一是帮助“使太空民主化”。这对您意味着什么？
当我在 2006 年创办这家公司时，[太空旅行和技术] 几乎是政府的领域。你知道，当时有 SpaceX 和其他一些小型商业公司与我们几乎同时起步。但它在很大程度上由大型政府机构主导，太空中的任何商业企业都非常边缘化。然而，在我的职业生涯中，我开始见证太空日益增长的广泛民主化。美国的大多数运载火箭现在都是商业拥有的。火箭实验室拥有美国发射频率第二高的火箭。而美国发射频率最高的火箭 SpaceX 的猎鹰 9 号，当然也来自一家商业公司。
太空技术如何帮助专家了解气候变化？
几十年来，卫星和其他太空技术一直是气候建模和理解的支柱。我甚至记得小时候看电视，你知道，有人在屏幕上说，“现在我们切换到卫星图像”，然后它会显示所有这些云层覆盖和地球等等。那是在 20 世纪 80 年代。因此，它一直是气候预测的基石，PREFIRE 就是一个很好的例子。这是一项真正了解北极和南极海平面上升和冰盖融化的任务。卫星具有红外传感器，可以跟踪热量损失，这最终表明有多少冰融化并流失到海洋中。这些信息真正改进了模型，并有助于提供更准确的海平面上升预测。
独特之处在于，为了让这些卫星提供[气候科学家]所需的精度、分辨率和精确测量水平，我们需要将其中两颗卫星发射到略有不同的轨道上。这就是 Electron 作为小型可重复使用火箭真正发挥作用的地方。通常，如果您想将航天器送入两个不同的轨道，您还需要两枚独立的火箭。您通常需要采购一枚价值 6000 万美元的火箭，使发射总成本约为 1.2 亿美元。而这些卫星，你知道，大约只有鞋盒大小。对于如此小的航天器，很难证明这种支出和资源是合理的。
制造太空技术和发射火箭需要排放大量温室气体。如果更多组织可以开始进入太空，这对气候来说是好事吗？
我认为你必须把它放在背景中来看。为了将这两颗卫星送入轨道，我们使用的航空燃料量大约相当于一架波音 737 从洛杉矶飞往旧金山的航班。因此，为了这种碳交换，这在宏大的事物计划中是非常微小的，我们获得了相当大的科学成果。事实是，当您进入太空时，您必须燃烧物质。但它是在如此高的压力和温度下燃烧的，以至于燃烧产物非常有效。不幸的是，没有某种排放，您就无法在太空中做任何事情，因此您必须进行权衡。幸运的是，对于太空旅行而言，通常您正在执行的任务和您提供的服务大大超过了成本。我倾向于认为将东西送入太空就像建设基础设施。例如，如果我们将一颗卫星送入轨道以进行天气预报，那么这台小型机器可以为全球数百万人提供天气详细信息和数据。因此，您可以用相对较小的基础设施产生非常大的影响。然而，如果您在城市中修建一条道路，只有居住在该地区并可以使用它的人才能受益。
火箭实验室如何尝试限制其太空垃圾的产生？
这是一个真正的挑战。进入轨道的一切通常都会留下某种碎片。将轨道上的所有碎片都视为航天器有点用词不当，因为实际上，这些碎片中有很大一部分实际上是旧的、废弃的火箭部件。因此，当我们开发 Electron 时，我们决心尽最大努力避免尽可能留下那种碎片。幸运的是，太空非常大，但轨道上的太空只会变得越来越繁忙，航天器碰撞的结果非常严重。让各国政府就任何事情达成一套规则都很困难，但我真的认为需要某种形式的连贯的太空交通管理。
随着太空旅行和技术领域“民主化”，竞争也变得更加激烈。您认为这种高水平的竞争对科学来说是“好事”吗？
当然。在 Electron 之前，您将不得不采购 Minotaur 或 Pegasus 火箭——当时唯一可用的小型专用运载火箭——价格在 3500 万美元到 5000 万美元之间。Electron 发射的标价为 750 万美元。这就是竞争为您带来的好处。自 Electron 问世以来，这两款其他运载火箭在很大程度上已经绝迹，但这很好地说明了竞争如何真正促成了更多任务的实现。以我们两年前与 NASA 合作的 CAPSTONE [月球自主定位系统技术操作和导航实验] 项目为例。那是向月球发射的价值 1000 万美元的[发射]。这太疯狂了！所以，是的，竞争是伟大的。
您希望看到火箭实验室在未来几年内如何发展？
我们的最终目标是成为真正的端到端太空公司，让太空更易于进入，并使此类气候变化任务更可行。目前，航天工业仍然非常分散。您必须成为航天器专家，并且了解所有关于太空的事情，才能在地球上提供服务。但将这些整合到一家公司中，研究人员、商业客户和政府可以直接去找该公司并要求执行任务，这就是我们的想法。我认为这就是未来大型成功的航天公司将要呈现的样子。这就是我们如何使这些任务变得频繁、可及且负担得起的方式。
*编者注（6/11/24）：本段在发布后进行了编辑，以更正对 Electron 火箭的描述。