中国电子报|他为什么能做?丨“埃隆·马斯克式”创新三部曲(上),星链计划


中国电子报|他为什么能做?丨“埃隆·马斯克式”创新三部曲(上),星链计划
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5月31日凌晨 , SpaceX载人龙飞船的首次载人飞船成功发射 , 让SpaceX再度迎来高光时刻 , 埃隆·马斯克的每一举动皆充斥着极客精神和梦想家的颠覆性色彩 。 但要说SpaceX公司中最具梦想色彩和颠覆性质的规划 , 当属星链计划 。
2019以来 , 埃隆·马斯克屡屡站到了聚光灯下 , 不是因为特斯拉 , 而是因为他的另一家公司SpaceX 。 从猎鹰9号火箭成功回收 , 到猎鹰重载火箭“一箭60星” , “狂人”马斯克的SpaceX在一个又一个领域充当了“引领者” 。
按照马斯克的规划 , SpaceX预计将发射4.2万颗低轨运行卫星 , 以形成一个庞大的太空互联网络 , 并向地面提供互联网接入服务 。 值得一提的是 , 在此之前 , 全人类经过半个多世纪努力 , 目前在轨运行的卫星总数也才2000颗左右 。 尽管在提出以来的5年中 , 星链计划的进度只有1% , 但SpaceX似乎一次次向人们证明 , 这一规划并不是马斯克又一次挥金如土般的冒险 , 而是很可能改变整个通信业的一次革命 。 虽然无法断言其商业成功 , 但星链计划背后的“埃隆·马斯克式”的产业创新却值得我们思考 。
【中国电子报|他为什么能做?丨“埃隆·马斯克式”创新三部曲(上),星链计划】星链计划规模庞大马斯克底气何在?
2015年1月 , 马斯克宣布SpaceX将开始进行一项低轨卫星星座工程——星链计划 。 2018年 , 猎鹰九号火箭在一次常规发射任务中搭载了2颗小卫星 , 展开对地通信测试 。 2019年5月 , SpaceX用猎鹰9号火箭首次一次性发射了60颗卫星 。 2019年10月 , SpaceX又增加申报了3万颗卫星 , “星链计划”总规模将达4.2万颗卫星 。
在此之前 , 全人类经过半个多世纪努力 , 目前在轨运行的卫星数量也才2000颗左右 , 对比就知道星链计划有多么宏伟和疯狂 。
但是 , 马斯克虽疯狂但不癫狂 , 正是有了前期深厚的技术储备并找到了落地的根基 , 他才有底气宣布“疯狂”的计划 。 而他的底气来自于SpaceX自身先进的发射技术以及其公司背后美国官方的支持 。 虽然星链计划的商业模式尚需验证 , 但星链计划自身运用的技术和成长环境值得人们学习和思考 。
一是先进的火箭发射和卫星技术 。 其中 , “一箭60星”技术最具突破意义 。 正弦空间公司创始人、原中国空间技术研究院研究员、原北斗三号卫星主任设计师何善宝对《中国电子报》采访人员说:“‘一箭60星’与‘一箭10星’在技术上并无本质性区别 , 只是‘星箭分离’的载荷更多 , 但却是别国难以突破的技术门槛之一 。 ”“一箭60星”正是依托SpaceX自主研发的猎鹰重载火箭实现的 。 据了解 , 猎鹰重载火箭由三个猎鹰9号引擎核心组成 , 搭载了27个SpaceX自主开发的梅林引擎 , 发射时27个引擎可共同产生超过500万磅的推力 , 相当于大约18架747飞机产生的推力 。 送60颗单星质量为230公斤的卫星入轨 , 仅卫星重量就已经达到了13.8吨 。 此前SpaceX公司能够掌握的最大单个航天器的运载能力是12.055吨重的载人版龙飞船 。 星链计划可以说是在碰触工程师们目前的工程实践的极限了 。
此外 , 星链计划卫星采用“轻质化”设计 , 有助于将失效后的卫星自动推入大气层烧毁 , 帮助迭代 。 高层大气阻力作用明显 , 轨道高度550公里的卫星失效后将在5年内进入大气烧毁 , 340公里的卫星则只需数十天 。 在此基础上 , 卫星都提前设计了自毁程序 , 在寿命末期即自主离轨 , 并预留机动能力 , 避免与其他目标相撞 。 550公里的卫星将使用推进器反推主动降低轨道高度 , 缩短自毁时间 。
二是美国官方的支持 。 在何善宝看来 , SpaceX这类民营企业之所以能在走向太空商业时代的路上大踏步前进 , 离不开美国开放的商业土壤和有关部门的资金支持 。 美国国家航空航天局(NASA)对SpaceX的资金支持始于2008年 , 公司同时承担着猎鹰9号、龙飞船的研发 , 在经历了前三枚火箭发射失败后 , 马斯克的个人资产几乎到了山穷水尽的地步 。 此时 , SpaceX迎来了NASA向国际空间站提供12次补给服务的大订单 , 合约金额高达16亿美元 , 依靠这笔交易 , 马斯克成功度过了财务危机 。 2019年 , NASA又和SpaceX签订了5亿美元的发射合约 。