5月25日傍晚，紐西蘭瑪希亞半島南端的天氣溫和。微風習習，天空晴朗，甚至地球高層大氣中的條件也很平靜。無論從哪個方面來看，這都是一個充滿希望的火箭發射之夜。當地時間晚上 7:41，當太空技術公司火箭實驗室的 Electron 助推器從該公司發射場升空，並將一顆鞋盒大小的 NASA 紅外衛星送入近極地軌道時，這個希望成為了現實。
Electron 發射是火箭實驗室在不到兩週的時間內為 NASA 的 極地遠紅外輻射能量實驗 (PREFIRE) 完成的兩次發射中的第一次，這是一項為期 10 個月的任務，旨在測量從南極洲和北極向太空散發多少熱量。衛星的資料將有助於為預測氣候變化最可怕的影響之一——極地冰蓋融化和由此導致的海平面上升——的模型提供資訊。火箭實驗室的創始人兼執行長彼得·貝克表示，這項任務，就像火箭實驗室本身一樣，旨在發揮超常的作用，並象徵著該公司將高影響力科學與高效且可及的太空旅行和製造相結合的計劃。
火箭和太空旅行是碳密集型的：一次發射可能會排放數百噸溫室氣體。但貝克表示，這不應妨礙航天公司以可持續的方式行事，併為有價值的氣候事業服務——同時擴大進入近地軌道及更遠區域的通道。例如，火箭實驗室的 Electron 是世界上唯一一款被設計為在很大程度上可重複使用的小型軌道運載火箭。它配備了一個降落傘系統，可以將助推器裝有發動機的底部級段帶回地球。該機制仍在測試中，但貝克表示，希望 Electron 的可重複使用性將限制其浪費並保持其發射相對便宜，從而使小型組織和教育機構能夠更負擔得起天基研究。*
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在與《大眾科學》的對話中，貝克討論了 PREFIRE，以及火箭實驗室和其他公司如何才能負責任地駕馭日益激烈的商業航天工業並支援氣候科學。
[以下是採訪的編輯稿。]
火箭實驗室將自己描述為一家端到端公司。這在航空航天工業中意味著什麼？
端到端意味著我們有能力設計衛星及其所有元件；建造、測試，然後在我們自己的火箭之一上發射；並且，一旦它最終進入軌道，就為地球上的組織或其他商業實體執行它。有時我們甚至可以設計衛星的任務。我們基本上執行著從光譜一端到另一端的一切。通常，航天工業分為“發射”和“衛星”兩個部分，世界上——甚至在航天工業的歷史上——很少有公司有能力同時做到這兩者。對於 PREFIRE 而言，我們的工作只是將 NASA 航天器發射到軌道上。但我們確實有能力為其他任務執行流程的每個步驟。
2024 年 5 月 15 日星期三，技術人員在紐西蘭公司工廠內，將 NASA 的 PREFIRE（極地遠紅外輻射能量實驗）有效載荷整合到火箭實驗室 Electron 火箭有效載荷整流罩內。
火箭實驗室
您之前曾說過，火箭實驗室的主要目標之一是幫助“使太空民主化”。這對您意味著什麼？
當我在 2006 年創辦這家公司時，[太空旅行和技術] 幾乎是政府的領域。你知道，當時有 SpaceX 和其他一些小型商業公司與我們幾乎同時起步。但它在很大程度上由大型政府機構主導，太空中的任何商業企業都非常邊緣化。然而，在我的職業生涯中，我開始見證太空日益增長的廣泛民主化。美國的大多數運載火箭現在都是商業擁有的。火箭實驗室擁有美國發射頻率第二高的火箭。而美國發射頻率最高的火箭 SpaceX 的獵鷹 9 號，當然也來自一家商業公司。
太空技術如何幫助專家瞭解氣候變化？
幾十年來，衛星和其他太空技術一直是氣候建模和理解的支柱。我甚至記得小時候看電視，你知道，有人在螢幕上說，“現在我們切換到衛星影像”，然後它會顯示所有這些雲層覆蓋和地球等等。那是在 20 世紀 80 年代。因此，它一直是氣候預測的基石，PREFIRE 就是一個很好的例子。這是一項真正瞭解北極和南極海平面上升和冰蓋融化的任務。衛星具有紅外感測器，可以跟蹤熱量損失，這最終表明有多少冰融化並流失到海洋中。這些資訊真正改進了模型，並有助於提供更準確的海平面上升預測。
獨特之處在於，為了讓這些衛星提供[氣候科學家]所需的精度、解析度和精確測量水平，我們需要將其中兩顆衛星發射到略有不同的軌道上。這就是 Electron 作為小型可重複使用火箭真正發揮作用的地方。通常，如果您想將航天器送入兩個不同的軌道，您還需要兩枚獨立的火箭。您通常需要採購一枚價值 6000 萬美元的火箭，使發射總成本約為 1.2 億美元。而這些衛星，你知道，大約只有鞋盒大小。對於如此小的航天器，很難證明這種支出和資源是合理的。
製造太空技術和發射火箭需要排放大量溫室氣體。如果更多組織可以開始進入太空，這對氣候來說是好事嗎？
我認為你必須把它放在背景中來看。為了將這兩顆衛星送入軌道，我們使用的航空燃料量大約相當於一架波音 737 從洛杉磯飛往舊金山的航班。因此，為了這種碳交換，這在宏大的事物計劃中是非常微小的，我們獲得了相當大的科學成果。事實是，當您進入太空時，您必須燃燒物質。但它是在如此高的壓力和溫度下燃燒的，以至於燃燒產物非常有效。不幸的是，沒有某種排放，您就無法在太空中做任何事情，因此您必須進行權衡。幸運的是，對於太空旅行而言，通常您正在執行的任務和您提供的服務大大超過了成本。我傾向於認為將東西送入太空就像建設基礎設施。例如，如果我們將一顆衛星送入軌道以進行天氣預報，那麼這臺小型機器可以為全球數百萬人提供天氣詳細資訊和資料。因此，您可以用相對較小的基礎設施產生非常大的影響。然而，如果您在城市中修建一條道路，只有居住在該地區並可以使用它的人才能受益。
火箭實驗室如何嘗試限制其太空垃圾的產生？
這是一個真正的挑戰。進入軌道的一切通常都會留下某種碎片。將軌道上的所有碎片都視為航天器有點用詞不當，因為實際上，這些碎片中有很大一部分實際上是舊的、廢棄的火箭部件。因此，當我們開發 Electron 時，我們決心盡最大努力避免儘可能留下那種碎片。幸運的是，太空非常大，但軌道上的太空只會變得越來越繁忙，航天器碰撞的結果非常嚴重。讓各國政府就任何事情達成一套規則都很困難，但我真的認為需要某種形式的連貫的太空交通管理。
隨著太空旅行和技術領域“民主化”，競爭也變得更加激烈。您認為這種高水平的競爭對科學來說是“好事”嗎？
當然。在 Electron 之前，您將不得不採購 Minotaur 或 Pegasus 火箭——當時唯一可用的小型專用運載火箭——價格在 3500 萬美元到 5000 萬美元之間。Electron 發射的標價為 750 萬美元。這就是競爭為您帶來的好處。自 Electron 問世以來，這兩款其他運載火箭在很大程度上已經絕跡，但這很好地說明了競爭如何真正促成了更多工的實現。以我們兩年前與 NASA 合作的 CAPSTONE [月球自主定位系統技術操作和導航實驗] 專案為例。那是向月球發射的價值 1000 萬美元的[發射]。這太瘋狂了！所以，是的，競爭是偉大的。
您希望看到火箭實驗室在未來幾年內如何發展？
我們的最終目標是成為真正的端到端太空公司，讓太空更易於進入，並使此類氣候變化任務更可行。目前，航天工業仍然非常分散。您必須成為航天器專家，並且瞭解所有關於太空的事情，才能在地球上提供服務。但將這些整合到一家公司中，研究人員、商業客戶和政府可以直接去找該公司並要求執行任務，這就是我們的想法。我認為這就是未來大型成功的航天公司將要呈現的樣子。這就是我們如何使這些任務變得頻繁、可及且負擔得起的方式。
*編者注（6/11/24）：本段在釋出後進行了編輯，以更正對 Electron 火箭的描述。