火箭爆炸引發對商業太空飛行的質疑

本週軌道科學公司的安塔瑞斯火箭的災難性失敗讓一些人懷疑該公司是否具備支援 NASA 將軌道飛行外包的目標的實力


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


10 月 28 日,軌道科學公司 (Orbital Sciences Corp.) 製造的安塔瑞斯火箭在升空幾秒鐘後墜落並在 NASA 位於弗吉尼亞州沃洛普斯島的發射臺上爆炸,損失的可能不僅僅是其攜帶的小型衛星和國際空間站貨物。
 
火箭沒有載人,也沒有人受傷,但周圍發射基礎設施的損壞非常嚴重。粗略檢查顯示,發射臺周圍的窗戶破碎、門內爆、裝置損壞,需要進行大範圍維修。軌道科學公司的聲譽,甚至可能是 NASA 將軌道飛行外包的努力遭受了多大的損害,這還不太確定。
 
軌道科學公司是 NASA 現在依賴的兩家向空間站運送物資的公司之一。之前的四次安塔瑞斯火箭飛行,包括三次空間站飛行,都已成功發射,在該公司與 NASA 價值 19 億美元的合同中,還剩下五次補給飛行。軌道科學公司的股價最近幾天下跌了約 15%,火箭事故可能會使其計劃與另一家航空航天公司 Alliant Techsystems 的合併變得更加複雜。“這對 NASA 來說是一個大問題,”中佛羅里達大學的空間政策專家羅傑·漢德伯格說。“他們現在依賴商業部門將有效載荷運送到空間站,而他們自己的火箭——太空發射系統——至少還需要三年才能問世,並且旨在用於其他目的。那麼,如果軌道科學公司無法修復其火箭怎麼辦?那時該怎麼辦?”
 
太空機構確實有一些選擇。NASA 官員表示,空間站的宇航員在幾個月內不會面臨物資耗盡的危險,並且在星期三,俄羅斯聯盟號火箭發射了一項補給任務,該任務與空間站對接,以運送更多物資。NASA 用來向空間站補給物資的另一家公司 SpaceX 計劃在 12 月進行第四次交付,並已安排了另外八次。軌道科學公司下一次安塔瑞斯火箭發射原定於 4 月進行,可能會推遲幾個月。
 
喬治華盛頓大學空間政策專家約翰·洛格斯登表示,如果軌道科學公司無法及時恢復安塔瑞斯火箭的飛行以完成合同中剩餘的補給任務,NASA 可能會從俄羅斯或 SpaceX 購買額外的飛行任務,如果該公司證明具有足夠的“激增能力”。洛格斯登說,在“極端情況下”,NASA 甚至可以從歐洲、印度或日本的航天機構購買發射服務。“這恰恰印證了 NASA 擁有軌道科學公司和 SpaceX 這兩家供應商的明智之舉,”商業航天飛行聯合會主席埃裡克·斯托默說,該聯合會是一個行業協會。如果軌道科學公司是唯一的供應商,那麼可能需要六個月甚至一年的時間才能恢復飛行。但 SpaceX 看起來已經準備就緒,並且可能會在 12 月初發射 [其下一次補給任務],因此這個冗餘系統將發揮作用。”
 
這並非軌道科學公司首次發生備受矚目的發射失敗。2009 年,其金牛座 XL 火箭的整流罩分離故障摧毀了 NASA 的軌道碳觀測衛星;2011 年,類似的問題也使 NASA 的 Glory 航天器夭折。即便如此,在安塔瑞斯火箭失敗後,NASA 的各種官員、國會代表和參議員以及行業專家都發表宣告,支援軌道科學公司以及該公司正在為太空機構提供的服務。
 
最新失敗的原因尚不清楚,但調查人員將密切檢查安塔瑞斯火箭的雙主發動機,看看是否是罪魁禍首。俄羅斯在 1960 年代後期和 1970 年代初期設計和製造了數百臺液態燃料發動機,用於將宇航員送上月球的巨型火箭,但在 NASA 的阿波羅任務成功後將其擱置。一家美國公司 Aerojet Rocketdyne 在 1990 年代後期購買了許多發動機,對其進行了翻新並提供給私營公司。軌道科學公司購買了 20 臺,其中一些在試車後發現缺陷而被丟棄。
 
軌道科學公司的執行長大衛·湯普森在與投資者的電話會議中表示,如果發現俄羅斯主發動機是造成事故的原因之一,該公司可能會嘗試加快已計劃的替換髮動機的預計兩年開發時間。
 
洛格斯登說,軌道科學公司選擇購買舊的俄羅斯發動機用於安塔瑞斯火箭,“這表明美國對其太空計劃投資不足,未能開發出現代推進發動機。”美國的“宇宙神 5”號主力火箭也使用俄羅斯發動機,儘管是新制造的,但卻是 1960 年代設計的。另一枚美國火箭“德爾塔 4”號使用 2000 年代初期設計的國產發動機。在 SpaceX 全美髮動機最近首次亮相之前,這些“德爾塔 4”號發動機是自 1970 年代以來美國設計的唯一大型液態燃料發動機,SpaceX 的發動機由該公司內部設計和製造。
 
漢德伯格說,美國發動機開發的差距是後冷戰時期一廂情願的想法的產物。“我們讓俄羅斯技術人員繼續工作,製造這些東西,但我們自己卻沒有這樣做。我們顯然可以做得更好,因為‘德爾塔’號正在飛行,SpaceX 也在製造發動機。我們擁有技術和人才,但我們似乎沒有太大的政治意願。”
 
據 NASA 前副局長洛裡·加弗 (Lori Garver) 稱,他幫助策劃了該機構的外包戰略,對更多商業太空發展的政治支援正在上升,尤其是在 NASA 加大努力利用私營公司不僅向空間站運送貨物,還運送宇航員之際。9 月,該機構宣佈選擇 SpaceX 以及航空航天巨頭波音公司在未來幾年內各自將宇航員運送到空間站。“現在有太多人支援商業太空了,”加弗說。“這真的被視為俄羅斯與波音和 SpaceX 等美國公司的對抗。我認為沒有一位國會議員會在那場對決中投票支援俄羅斯人。”

李·比林斯是一位科學記者,專門研究天文學、物理學、行星科學和太空飛行,並且是大眾科學的高階編輯。他是廣受好評的著作《五百億年的孤獨:在星空中尋找生命》的作者,該書於 2014 年榮獲美國物理研究所頒發的科學傳播獎。除了為大眾科學撰稿外,比林斯的文章還發表在《紐約時報》《華爾街日報》《波士頓環球報》《連線》《新科學家》《大眾科學》和許多其他出版物上。比林斯是一位充滿活力的公眾演說家,曾為 NASA 噴氣推進實驗室和谷歌做過特邀演講,並曾擔任《國家地理》、突破獎基金會、先鋒工作室和各種其他組織舉辦的活動的主持人。

比林斯於 2014 年加入大眾科學,此前曾在SEED雜誌擔任編輯。他擁有明尼蘇達大學新聞學學士學位。

更多作者:李·比林斯
© .