SpaceX再次完成獵鷹9號發射，攜帶各種重磅黑科技！

美國太平洋/西海岸時區2018年2月22日早上06：17分，SpaceX公司的一枚二手獵鷹九號火箭從范德堡空軍基地的SLC-4E發射平台起飛，成功將西班牙的Paz（和平）衛星精準送入沿著晨昏線的太陽同步軌道。

火箭起飛瞬間 來自：SpaceX

由於已經到了安全使用上限，這枚二手火箭並沒有進行一級回收，Paz也可以從軌道特點上看出是一顆典型的對地遙感衛星。但這次發射看點並不是它們，真正核心的是SpaceX首次公開測試的整流罩回收和未來星鏈（Starlink）全球布網計劃的首批兩顆試驗衛星。

看點一：整流罩回收「黑科技」

巨大卻輕巧、極為昂貴的獵鷹九號火箭整流罩 來自：SpaceX

SpaceX回收火箭一級已經不再是個新聞。一枚嶄新的獵鷹九號火箭僅6000萬美元，比美國聯合發射同盟（ULA）的同類火箭（德爾塔/Delta-4和宇宙神/Atlas-5）便宜一半以上，使用二手火箭更是再打7折。而於此同時，SpaceX一直在嘗試進一步降低成本的火箭整流罩回收技術。整流罩雖然看起來只是薄薄的一片，但它處在整個火箭的最上部，為提高火箭發射效率要求它必須質量輕、強度高、電磁波通透性強，價格因此很高。

SpaceX兩片整流罩價格大約是500-600萬美元，佔到了嶄新獵鷹9號火箭價格的10%左右。而回收它的難度極高，因為它們大概是在地球馮卡門線以外的距地表110千米高度被拋下。由於沒有任何動力，SpaceX曾經嘗試過讓它依靠自身形狀滑行和最終降落傘減速，但一旦落到海洋時還是會被破壞，無法復用。

可以說，整流罩回收難度不亞於火箭一級。

整流罩與特斯拉跑車對比，很難想像巨大的兩片整流罩重量僅和這輛車相當 來自：SpaceX

而這次，SpaceX的新一代整流罩投入使用，體積更大、帶有推進裝置、GPS接收機等導航設備、姿態控制裝置、滑翔/降落傘、重量卻更低（僅1噸左右）。準備了好幾年的Mr。 Steven回收船也經過再次改裝，在大大的鉤爪上面布置了一張大網。

理論上：整流罩滑行並準確被Mr。 Steven的大網接住。

改裝過後的Mr.Steven要挑戰接住巨大整流罩 來自：SpaceX

把100千米以外超過10倍聲速砸下來一片大鍋完美接住的難度，就好比在迪拜塔上扔一顆乒乓球後在地面上用網球拍接住一樣，難度可想而知。

可惜的是，這次公開試驗並沒有完全成功，最終Mr.Steven在海上追著整流罩跑，還是相差了幾百米，距離成功可謂一步之遙。但這已經在技術可行性上取得重大進展，在下個月的SpaceX發射任務中將繼續嘗試。同時，SpaceX的第二艘回收船正在改裝中，可以想像在未來兩片同時回收的壯舉也可以實現。

甚至這還不是伊隆馬斯克「吹牛」的終點，他早在幾年前就說過要在2019年左右也實現火箭第二級的回收。雖然不知道這個更加困難的「黑科技」到底能否實現，但誰知道SpaceX會不會再次驚嘆世人呢。

看點二：Starlink全球天網

看過2017年災難電影《全球風暴》的朋友們應該還記得密集覆蓋地球的衛星大網-荷蘭男孩，彷彿鐵幕一般。

如果把12000顆衛星都畫出來，恐怕用歐空局曾經用來宣傳太空垃圾嚴重性的圖片最為合適了，密集恐懼症患者請撤退 來自：ESA

SpaceX在2015年也提出了自己的大網：計劃發射4425顆提供高速上網和通信服務的衛星，在1200千米高的近地軌道覆蓋全球，為全球提供收費服務。在2017年，這個方案被擴展為了處在兩個低軌軌道、兩個通信頻段（K/V）的共計12000顆衛星，提供的上網速度可達1GB/s，遠遠超過地面上現行的4G、未來的5G無線網路，甚至絕大部分的有線網路。這種超級Wi-Fi，勢必將改寫整個網路時代的格局。

同時為了應對日益嚴峻的太空垃圾問題，以及減輕龐大衛星網路帶來的巨大壓力（人類在過去60年里總共才發射了6000顆左右衛星），這些衛星都攜帶有軌控裝置並在壽命最後階段選擇離軌返回地球大氣中焚毀。

兩顆試驗衛星將在Paz成功釋放後再入軌 來自：SpaceX

這次的一箭三星發射中，獵鷹九號也攜帶了這個龐大網路的兩顆通信試驗衛星，Microsat-2a和Microsat-2b，每顆衛星重達400千克，它們的昵稱以著名動漫《丁丁歷險記》命名為丁丁A星和B星。早在2016年，SpaceX就已經研製了Mircosat-1雙星，但最終沒有發射。不過現在看來，它們對於申請極其寶貴的頻段和軌道資源而言是很有意義的，畢竟拿到美國聯邦通信委員會、國防部等的許可相當困難重重。到了第二代試驗衛星申請時，就變得順其自然。

事實上，全球通信網路早已是商業航天領域的競爭焦點，一個重要原因就是利潤。隨著信息時代的繼續「爆炸」，人類對通信能力的要求越來越高，這些公司也因此受益頗豐。以中國移動為例，2017年的營業額接近1000億美元，利潤豐厚。而按照對市場的估計，在未來20年內，全世界將有20%甚至50%的的通信服務轉到天基，而且天基完全沒有地理上的限制，對於高山、海洋、極地等傳統通信極難覆蓋的區域無差別對待，這將是一個海量的市場。

現役世界第一通信衛星Viasat-2，容量達到300 GBit/s 來自：Space Systems Loral

一方面，高水平的通信衛星公司甚至國家隊在大力開發高通量通信衛星，這些處在地球靜止軌道（36000千米高）的新型衛星動輒可以提供總通量高達100 GBit/s的通信服務，下一代已經在衝擊1TBit/s。我國也在2017年發射了中國首顆高通量通信衛星實踐十三/中星十六號，它的通信能力超過了以往中國所有通信衛星總和，一個直觀的改變就是飛機上使用網路不再是障礙。但高通量衛星也有一定缺點：造價極高（數億美元），軌道位置高信號傳遞時間就偏長，這對於實時高速網路而言還不算完美。

另一方面，商業航天公司則在近地軌道開始布局。由於飛的較低對地覆蓋面積較小，不得不大大增加衛星數量，但這相比它的優勢而言可以容忍：由於量產，單星的價格大大降低到數百萬美元甚至更低（SpaceX預計量產後單星成本在100-150萬美元）；由於一箭多星技術的成熟、且小型火箭（甚至沒有能力抵達地球靜止軌道）的廣泛出現，衛星發射成本大大降低；衛星在達到壽命之後可快速補充替換；通信鏈路技術的成熟，意味著它們可以輕易通過K/V波段（地面數據鏈接）乃至激光通信實現星間數據快速傳輸，帶給用戶無縫快速上網體驗。

Starlink的最大競爭對手Oneweb已經拿到了接近20億美元融資 來自：Thinkstock

在這種情況下，諸多商業公司加入這片藍海，傳統的銥星計劃再度復甦，在2017-2018迅速建設新一代77顆衛星的龐大網路。新秀中除了SpaceX之外，OneWeb、三星、谷歌、空客等都在醞釀中，我國的航天科技和科工兩大集團也提出了相應方案，還有諸多商業航天公司在這片藍海中馳騁。

SpaceX畢竟是一家商業航天公司，這就意味著盈利是最重要的目標。但世界航天發射市場和載人航天市場並沒有想像中大，目前世界每年大約90次左右火箭發射，SpaceX即便拿到其中一半的訂單也僅僅是30-50億美元的營業額。龍貨運和客運飛船雖然研究完畢，但美國卻宣布逐步退出國際空間站並最終將其私有化（2024年前後），這並不是一個好消息，因為NASA和軍方的訂單才是利潤最豐厚的所在。

因此，SpaceX轉型建造龐大的衛星通信網路、自己又擁有世界上幾乎最低成本的發射費用，未來Starlink毫無疑問將是這家公司最大的盈利點所在。

有意思的是，在經過洛杉磯附近時，SpaceX的前兩顆互聯網衛星將會向地面發送「hello world」，另外馬斯克透露的Wifi密碼為「martians」，不要告訴其他人哦。

現在，人類的嶄新時代，似乎已經到來。

文：太空精釀

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