獵鷹9號火箭於3月1日成功完成第五次飛行,在商業太空競賽中搶盡風頭。這款火箭由位於加利福尼亞州霍桑的年輕公司SpaceX製造,已成為NASA向國際空間站(ISS)運送物資的首選。但是,它可能很快會面臨來自一款一直保持低調的火箭的競爭(見“火箭之戰”)。
經過多年的延誤,位於弗吉尼亞州杜勒斯的軌道科學公司已計劃在4月進行其安塔瑞斯火箭的首次測試飛行。如果進展順利,它的第二次任務可能會在幾個月內將一艘無人“天鵝座”飛船送往國際空間站。“沒有什麼主要問題,也沒有什麼會阻礙我們,”軌道公司發言人巴倫·貝內斯基說。“事後看來,這只是比我們想象的要花更長的時間才能完成。”
兩家公司都從NASA的商業軌道運輸服務(COTS)計劃中獲得了數億美元的資金。隨著太空梭在2011年退役,該機構希望找到替代方案,以替代向俄羅斯進步號和聯盟號飛船支付國際空間站物資運送的費用。NASA刻意讓兩家公司相互競爭,以長期降低價格並吸引其他客戶。“政府是商業貨運的必要錨定租戶,但這不足以建立新的經濟生態系統,”位於加利福尼亞州斯坦福大學的航空研究員、NASA前艾姆斯研究中心主任斯科特·哈伯德說。
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軌道公司在製造衛星和火箭方面擁有30年的經驗,曾經似乎是更安全的選擇。與SpaceX從頭開始組裝其運載工具不同,軌道公司使用由具有可靠記錄的公司製造的零件。安塔瑞斯火箭第一級的主體由烏克蘭第聶伯羅彼得羅夫斯克的資深企業KB Yuzhnoye和Yuzhmash設計和製造。“天鵝座”的感測器來自東京的三菱電機,其加壓貨物艙在義大利都靈的泰雷茲阿萊尼亞空間工廠建造。“軌道公司使用了更多傳統的成熟技術,”NASA商業乘員和貨運專案經理艾倫·林登邁耶說。“這對我們來說風險更小。”
但是該公司直到2008年才加入COTS,比SpaceX晚了兩年。隨著時間的推移,NASA為軌道公司分配的資金較少,並訂購了一艘更簡單的飛船。與SpaceX的“龍”飛船不同,“天鵝座”無法攜帶敏感的生物實驗,例如在微重力下生長蛋白質晶體的實驗。它在重返大氣層時會燒燬,因此無法將樣品帶回地球。而且它無法被改造為載人飛船。
圖片來源:《自然》雜誌
它也尚未飛行。軌道公司選擇從NASA位於弗吉尼亞州的沃洛普斯飛行設施發射;與佛羅里達州的卡納維拉爾角相比,沃洛普斯不那麼擁擠,後者是大多數NASA火箭發射的所在地。沃洛普斯通常為較小的運載工具提供服務,例如科學氣球和探空火箭。該設施的中大西洋地區航天港必須為安塔瑞斯火箭建造一個新的發射臺,這比預期的花費了更長的時間。原計劃於2010年進行的演示發射推遲到2012年,然後在颶風桑迪去年10月襲擊該航天港後,又推遲到2013年。
安塔瑞斯火箭的發動機是半個世紀前為俄羅斯月球計劃製造的,最近經過翻新,也被證明是棘手的。2月13日的一次測試因檢測到一個發動機的壓力異常而中止。2月22日的一次成功測試意味著軌道公司現在可以進行4月份的發射。
擁有另一個貨運飛船將為國際空間站提供一張安全網。上週,在“龍”飛船的推進器最初發生故障,幾乎阻止了飛船與空間站對接時,這一點得到了明確的體現。但是,人們對競爭是否會降低價格持懷疑態度。“這是一個混亂的瘋狂行業,而且是一個對價格不太敏感的小市場,”華盛頓特區喬治華盛頓大學的太空政策專家亨利·赫茨菲爾德說。
他說,政治或軍事方面的擔憂等因素常常會影響需求。可靠性與價格一樣重要。市場可能會增長:私人空間站、軌道燃料庫和小行星採礦作業都被提議作為商業火箭的未來客戶。但就目前而言,為國際空間站提供物資和發射衛星是主要市場。
SpaceX在後者方面取得了進展:它與美國空軍以及以色列、泰國、盧森堡和墨西哥的商業運營商簽訂了發射合同。軌道公司也希望在NASA之外發展業務,但尚未預定任何發射。“目前,我們專注於發射火箭,”軌道公司高階專案組執行副總裁弗蘭克·卡爾伯森說。“然後我們可以與其他客戶洽談。”