蒿旭

精英篇

當(dāng)前，美國的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)猶如一座“圍城”，業(yè)內(nèi)的人想“飛出”地球，業(yè)外的人想加入這場太空“淘金熱”。經(jīng)過數(shù)十年的政策扶植，美國商業(yè)航天發(fā)展大潮中已經(jīng)涌現(xiàn)出眾多精英，如艾隆·馬斯克、杰夫·貝佐斯和理查德·布蘭森等。他們創(chuàng)辦的企業(yè)或已經(jīng)拿到了數(shù)億美元的客戶訂單，或還在融資壯大、招兵買馬、技術(shù)攻堅。不論這些先行者在商業(yè)航天發(fā)展之路上能走多遠，他們那種敢為天下先的創(chuàng)業(yè)精神都值得我們欽佩。

SpaceX公司

SpaceX公司的成功首先要歸功于其老板——艾隆·馬斯克。他是網(wǎng)上交易第三方支付工具PayPal的創(chuàng)始人。在將Paypal賣給eBay后，馬斯克將套現(xiàn)獲得的資金投入了SpaceX公司的創(chuàng)建和運載火箭的研制。此外，風(fēng)險投資是另一個資金來源。政府雖然按合同向SpaceX提供資助，但撥款與波音和洛馬這些巨頭絕對不可同日而語，這是媒體將SpaceX稱為私人企業(yè)的原因之一。在國外上市企業(yè)被稱為“公共公司”（波音和洛馬皆為上市公司），與此對應(yīng)的非上市企業(yè)則被稱為“私人公司”。

2011年，在美國國會聽證會上，馬斯克坦誠地稱：“在研發(fā)全程，NASA的專家建議和指導(dǎo)始終幫助SpaceX，令我們得以在美國50年的太空經(jīng)驗上往前走，最終達到目標(biāo)。”就在這之前的一年，SpaceX成為全球首家可以發(fā)射、修復(fù)可部分回收宇宙飛船的私人公司。這艘宇宙飛船名為“龍”，可以在地球軌道上運行。而這之前，全世界只有6個國家及政府能夠做到。

SpaceX與美國國家航空航天局（NASA）的正式合作起始于2006年NASA的商業(yè)軌道運輸服務(wù)（COTS）項目。該項目是NASA第一次采用政府部門與私人公司的“績效付費”合作模式。NASA將這一項目設(shè)計為政府部門與商業(yè)太空公司“聯(lián)合探險”的模式，共享開發(fā)新運輸工具的風(fēng)險、成本、回報。COTS項目的宗旨之一就是公共-私人的合作關(guān)系，即利用私人資本補充政府的資金，令產(chǎn)品及服務(wù)能快速產(chǎn)出，并節(jié)約成本。這一宗旨下，SpaceX得以專注于安全、簡捷、劃算的設(shè)計。以“獵鷹”9為例，NASA內(nèi)部曾利用其空軍成本模型估算，如果NASA自己制造“獵鷹”9火箭將花費17億～40億美元，而通過COTS計劃，SpaceX只花了3億美元，這其中還包括設(shè)計、制造和試驗SpaceX的“獵鷹”發(fā)動機費用，這是40年來第一個完全由美國本土生產(chǎn)的軌道助推器發(fā)動機。

在NASA的幫助下，SpaceX不停地擴大自己的業(yè)務(wù)范圍。2006年，NASA宣布終止宇宙飛船計劃的同時，SpaceX贏得了NASA的國際空間站補給系統(tǒng)的合同；2008年，SpaceX發(fā)射首架私人資助的液體燃料火箭“獵鷹”1到地球軌道。兩年后，它發(fā)射可部分回收的宇宙飛船“龍”；2012年，SpaceX使用“龍”的太空艙與國際空間站對接，這是SpaceX首次完成太空補給任務(wù)，此前沒有其他商業(yè)公司完成此舉；2015年2月，SpaceX發(fā)射“深空氣候觀測衛(wèi)星”，標(biāo)志該公司第一次在地球軌道之外操作；繼兩次失敗的嘗試后，同年12月底，SpaceX的“獵鷹”9成功發(fā)射。這并非全球首次發(fā)射可回收的無人火箭，藍色起源公司火箭搶先拿下這個榮譽，但是“獵鷹”9卻在更遠的范圍飛行。它不僅是一次測試飛行，而且有著明確的太空任務(wù)，即載送11架衛(wèi)星到地球軌道。

商業(yè)介入航天，最有意義的部分在于降低成本，使太空旅行有可能成為廉價的旅行方式。數(shù)據(jù)顯示，美國共研制并投入使用5架航天飛機，每架研發(fā)費用約20億美元。從1985-1988年10月間，航天飛機的發(fā)射價格增加了85%，即每次發(fā)射費用飆升到9000萬美元。這筆花費完全違背了NASA最初設(shè)計航天飛機的預(yù)算，也違背了可回收技術(shù)是為了節(jié)省發(fā)射成本的初衷。

2011年5月4日，SpaceX公司首席執(zhí)行官艾隆·馬斯克在公司網(wǎng)站的更新頁面發(fā)表了一封信件，題為“為什么美國可以擊敗中國：SpaceX公司費用的事實”。在這篇文章中，他十分自豪地提到，中國長城公司（中國政府批準(zhǔn)的經(jīng)營衛(wèi)星商業(yè)發(fā)射服務(wù)、衛(wèi)星整星出口及開展國際空間技術(shù)合作業(yè)務(wù)的唯一商業(yè)機構(gòu)）承認他們無法與SpaceX公司在價格上競爭，并認為這是美國創(chuàng)新戰(zhàn)勝了更廉價的海外勞工的典型事例。

在信中，馬斯克一一列舉了SpaceX公司在成本控制上的突出成績，這些成績足以讓全世界的航天業(yè)界汗顏：“獵鷹”9火箭的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射費用為5400萬美元，目前已經(jīng)在政府和商業(yè)市場都獲得了訂單，他很自信的認為由于SpaceX公司設(shè)計生產(chǎn)中進行了高度的垂直集成，隨著時間的推移這個價格還將進一步下降；2008年，NASA授予SpaceX公司16億美元的合同，購買12次“龍”飛船的貨運發(fā)射服務(wù)，單次費用為1.33億美元。相比之下，NASA 曾為送一位航天員進太空就付給俄羅斯7000萬美元，而“龍”飛船有7個座位，相當(dāng)于每次發(fā)射就給NASA節(jié)約了3億多美元！說起來，SpaceX低成本的秘密其實很簡單：盡量由自己制造，使用整合的生產(chǎn)線，使用現(xiàn)成元件；避免龐大的供應(yīng)鏈、傳統(tǒng)的設(shè)計、疊加的外包訂單廠商。

SpaceX公司在成本上相當(dāng)成功，但這并不是使用老舊成熟技術(shù)的緣故，他們在技術(shù)上同樣很出色?！矮C鷹”9火箭的“默林”液氧煤油發(fā)動機的推力雖然不高，但在開式循環(huán)液氧煤油發(fā)動機中是比沖最高的，尤其是上面級的改進型“默林”的比沖更是達到了空前的345秒。在箭體結(jié)構(gòu)和材料上，“獵鷹”9是世界上第一種全面應(yīng)用高強度的2195鋁鋰合金的火箭，結(jié)構(gòu)質(zhì)量很低，第二級箭體都僅有3噸。

在運載能力上，“獵鷹”9火箭的地球低軌道（LEO）的運輸能力，高于中國現(xiàn)有任何一種LEO軌道運載火箭。而下一代“重型獵鷹”火箭的LEO運載能力更是達到了空前的45噸，如果增加推進劑交叉輸送技術(shù)的話，還可以進一步增加到53噸，這個運載能力遠遠高于各國現(xiàn)有運載火箭的運力，是美國航天飛機和中國長征五號運載火箭的兩倍。用馬斯克的話來說，這是美國創(chuàng)新的成功。

目前，我國“長征三號乙”火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）運載能力5.5噸，對外發(fā)射報價7000萬美元，而SpaceX公司今年新投入使用的“獵鷹“9 V1.1型火箭，商業(yè)發(fā)射報價只有5650萬美元，而GTO運載能力4.85噸，單位質(zhì)量發(fā)射成本已經(jīng)低于我國。“獵鷹”9 V1.1型火箭以類似的運力和低得多的價格，再考慮到可回收火箭規(guī)?；褂煤髮⒋蠓档统杀?，從理論上就堵死了長征火箭在自由競爭中獲得商業(yè)發(fā)射合同的可能。

除了成本優(yōu)勢，SpaceX 是唯一一家完全使用本國產(chǎn)品的美國商業(yè)航天企業(yè)。聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟、軌道ATK等幾家公司都在不同程度依賴俄羅斯發(fā)動機。美國國會此前已持續(xù)發(fā)出終止進口發(fā)動機依賴的呼聲。當(dāng)然，SpaceX最關(guān)鍵的發(fā)動機亦與NASA有著千絲萬縷的聯(lián)系?！矮C鷹”9使用9個“默林”發(fā)動機，其中第一級火箭裝置了9個，8個較小發(fā)動機圍繞在主推發(fā)動機周圍?！澳帧卑l(fā)動機使用的軸針式發(fā)動器，最初由美國噴氣與推進實驗室（JPL）在20世紀(jì)50年代設(shè)計并取得專利，曾被用于“阿波羅”登月艙下降發(fā)動機。JPL的歷史可追溯到1930年，由當(dāng)年加州理工學(xué)院的教授西奧多·馮·卡門創(chuàng)建，他當(dāng)時在當(dāng)?shù)剡M行火箭推進器的試驗。在這一實驗室工作的還有科學(xué)家錢學(xué)森和Jack Parsons。到了1958年，JPL的職權(quán)全部轉(zhuǎn)移到了新成立的NASA，JPL的無人星際探索的任務(wù)就此開始。

北京時間2015年12月22日上午9點，SpaceX在佛羅里達州肯尼迪航天中心，將“獵鷹”9（Falcon 9）火箭發(fā)射升空，這是繼藍色起源公司成功發(fā)射并回收衛(wèi)星后，私企首次將有效載荷送到國際空間站（ISS）附近。同時，SpaceX采用的是可回收用一級火箭，所以它的成功，也意味著“可回收火箭邁出的第一步”。

NASA前局長格里芬評價說：“從純技術(shù)的角度來看，‘獵鷹9的一級火箭成功重返大氣層和動力落地，表示已取得了突破性成就。在檢查它經(jīng)受了飛行考驗后的能力，以通過復(fù)飛合格驗收測試來驗證和獲得復(fù)飛的信心，是運載火箭重復(fù)使用的第一步。此外，演示了超聲速逆向推進，即在超音速飛行中重新起動發(fā)動機，并使用它飛回來，這對未來大而重的有效載荷在火星上著陸的任務(wù)，是很重要的。這是奇妙的飛行試驗，這是重要道路上的第一步?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/07/hksj201611hksj20161112-3-l.jpg" style="">

馬斯克的成功決非走運，他的成功源于將創(chuàng)新和機會成功地集于一身。

首先，他將個人的抱負和時代的發(fā)展潮流緊密結(jié)合起來。在大學(xué)畢業(yè)時，他的理想就是要進軍自認為在未來潛力無限的三個領(lǐng)域——互聯(lián)網(wǎng)、清潔能源和太空。這三個領(lǐng)域都與社會可持續(xù)發(fā)展的大趨勢密切相關(guān)。他創(chuàng)建的SpaceX公司，正好美國政府大力扶持民營企業(yè)進入航天領(lǐng)域。SpaceX不僅得到美國宇航局的技術(shù)支持，也得到了數(shù)十億美元的服務(wù)合同款。

其次，他將公司的目標(biāo)和國家的需求緊密結(jié)合起來。商業(yè)化是人類航天事業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它也必將成為航天事業(yè)空前繁榮和發(fā)展的新的動力。NASA早在2008年就啟動了“商業(yè)軌道運輸服務(wù)”（COTS）項目，它旨在為國際空間站發(fā)展商業(yè)補給服務(wù)。經(jīng)過招標(biāo)，NASA最終選擇了兩家創(chuàng)新能力強的SpaceX公司和軌道科學(xué)公司。

眾所周知，美國的航天飛機在2011年退役，而NASA重新打造的新飛船要在2020年才能上天，這幾年中，美國沒有一個天地往返的運輸系統(tǒng)，能為國際太空站服務(wù)。唯一的選擇是利用俄羅斯的飛船。在當(dāng)前美俄關(guān)系十分緊張的情況下，SpaceX研制的“龍”飛船受到美國各界的高度關(guān)注。自2010年開始，奧巴馬政府就要求NASA，尋找國內(nèi)有競爭力的公司研發(fā)載人飛船，恢復(fù)美國的太空運載能力。此后，NASA就撥出14億美元?？睿Y助波音、SpaceX和內(nèi)華達山脈公司等3家，研制新型天地往返運輸系統(tǒng)。2014年9月16日NASA和波音以及SpaceX兩家公司簽署合作協(xié)議。簽署的合約價值68億美元，兩家公司分別獲得42億美元和26億美元。

最后，他將天馬行空的創(chuàng)新思維和腳踏實地的堅持緊密結(jié)合起來。他倡導(dǎo)從事物基本規(guī)律出發(fā)的創(chuàng)新思維方式。他在研制“獵鷹”系列火箭時，就是從物理學(xué)定律出發(fā)，發(fā)現(xiàn)要將x重量的物質(zhì)送入軌道，就要耗費y重量的燃料和用z重量的材料，但現(xiàn)有的運載火箭，y和z的成本僅占總費用的1%。因此，他認定在火箭領(lǐng)域一定存在大大節(jié)約總費用的很大空間。在面對失敗時他對自己的信念有執(zhí)著的追求。2008年，“獵鷹”1火箭遭遇了第三次失敗，當(dāng)時員工情緒低落，馬斯克一走出控制室，立即對員工發(fā)表講話，告訴他們大家必須振作起來，繼續(xù)努力。在場的一位員工回憶說：“我想，我們大多數(shù)人愿意跟著他干到底！”

除了商用發(fā)射市場，SpaceX公司還覬覦原本被壟斷的軍方發(fā)射訂單。2015年5月26日，美國空軍向商業(yè)航天公司SpaceX頒發(fā)了認證，允許其進入美國軍用發(fā)射市場，發(fā)射軍事衛(wèi)星和間諜衛(wèi)星，以及執(zhí)行和國防安全相關(guān)的太空任務(wù)。從此，由聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）壟斷美國軍用衛(wèi)星發(fā)射市場的格局被打破。

2013年年底，美國空軍授予了ULA一份為期5年，價值110億美元的改進型一次性運載火箭（EELV）的批量采購合同，完成未來36次的火箭發(fā)射任務(wù)。2014年4月25日，馬斯克在SpaceX公司召開的新聞發(fā)布會上宣布，該公司正向美國聯(lián)邦索賠法院提起訴訟，對上述合同提出異議。馬斯克聲稱，美國空軍當(dāng)前的制度，阻止諸如SpaceX等公司競爭國家安全發(fā)射項目，而這些發(fā)射項目不應(yīng)由一家服務(wù)提供商來壟斷。SpaceX的發(fā)射費用比ULA更為便宜，若與SpaceX簽訂合同，將會為納稅人每年節(jié)省10億美元。此外，他還對ULA的火箭中采用俄制發(fā)動機提出擔(dān)憂。馬斯克表示，SpaceX將要求美國空軍撤銷現(xiàn)有合同，認定SpaceX（及其他競爭對手）的資質(zhì)，然后宣布為該合同舉行一個競標(biāo)流程。

2015年1月，SpaceX在其官網(wǎng)發(fā)布聲明，聲稱它與空軍達成了和解，撤銷了針對空軍與ULA關(guān)于“批量采購”合同的起訴。空軍則表示將會與SpaceX合作，高效而妥當(dāng)?shù)赝瓿烧J證程序。空軍指出，在兩年里，雙方為認證工作投入了超過6000萬美元和 150名工作人員。作為獲得認證的供應(yīng)商，最基本的資質(zhì)認證是要求是能把航天器3次成功地發(fā)射到相關(guān)軌道，其中至少有兩次發(fā)射是連續(xù)完成。實際上，SpaceX公司只在今年，才達到了這個標(biāo)準(zhǔn)。

馬斯克則表示，空軍的決定是在國防航天發(fā)射領(lǐng)域里引入競爭的重要一步。在這次SpaceX公司通過美國空軍的認證后，它和ULA的首次較量，將會出現(xiàn)在今年6月，屆時美國空軍將向兩家公司征求報價，發(fā)射一顆GPSⅢ衛(wèi)星。ULA的每次發(fā)射則收費1.6億美元，而SpaceX的報價為1.0億美元，業(yè)界人士指出，引入SpaceX后，將迫使ULA降低價格。

實際上，SpaceX雖然通過自己的實力，進入這個2030年之前規(guī)模將達到700億美元之巨的市場，但面對要求十分嚴(yán)格的軍用發(fā)射任務(wù)，卻仍需面對諸多考驗。在過去8年的發(fā)射活動中SpaceX的準(zhǔn)時發(fā)射率低于ULA，特別是“獵鷹”9火箭使用的“默林”發(fā)動機，其性能較低，較難滿足未來美國軍用衛(wèi)星發(fā)展的要求。由于SpaceX與ULA的較量，未必每次都是贏家，這就迫使SpaceX只能繼續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，才可能贏得更大市于份額。

目前，SpaceX公司已經(jīng)將公司的飛越發(fā)展鎖定在2018年。首先，SpaceX公司于2016年4月與空軍簽訂了8270萬美元的GPS衛(wèi)星發(fā)射合同，將于2018年5月執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。另外，由SpaceX公司建造的世界上首個商業(yè)用途發(fā)射場預(yù)計于2018年建成投入使用，地點位于得克薩斯州的布蘭斯維爾。SpaceX公司也公布了將于2018年發(fā)射“紅龍”無人飛船登陸火星的消息。看來，馬斯克離他的終極目標(biāo)——在火星退休，越來越近了。

軌道科學(xué)公司

軌道科學(xué)公司（Orbital Sciences Corporation）是一家專門制造和發(fā)射衛(wèi)星的公司。它的衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)對于美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)有著重要影響。軌道科學(xué)公司自成立以來，已建造600多枚運載火箭，建造了100余顆衛(wèi)星。軌道科學(xué)公司占有攔截導(dǎo)彈市場40%的份額， 小型通信衛(wèi)星市場的55%以及60%小型運載火箭的市場。該公司憑借“安塔瑞斯”火箭的開發(fā)研制和對通用動力先進信息系統(tǒng)衛(wèi)星部門的收購，將業(yè)務(wù)擴展到中型運載火箭和衛(wèi)星市場。

1990年，公司成功進行了8次空間任務(wù)，最重要的是Pegasus火箭的首次發(fā)射。2006年，軌道科學(xué)公司完成了其自成立以來的第500次任務(wù)。1997年，軌道科學(xué)公司分拆出其旗下的軌道空間影像公司（ORBIMAGE），即現(xiàn)在大名鼎鼎的GeoEye前身。當(dāng)前谷歌地球、谷歌地圖、模擬飛行游戲湯姆克蘭西鷹擊長空等都用了該衛(wèi)星的地球照片。

NASA提出的商業(yè)軌道運輸服務(wù)中將獎金訂為1.71億美元，而軌道科學(xué)公司計劃開發(fā)新的火箭則預(yù)計要投資1.5億美元；其中有1.3億投入火箭助推器上，另外還有2000萬則是作為載運飛船的開發(fā)。但是截至2012年4月，開發(fā)成本估計已經(jīng)達到4.72億美元。

2011年3月4日，NASA的“輝煌”號大氣研究任務(wù)衛(wèi)星由于軌道科學(xué)公司建造的“金牛座”XL火箭的機械故障而丟失。2009年2月24日，軌道碳觀測衛(wèi)星任務(wù)由于“金牛座”XL火箭的類似故障而早期失敗。這些故障對NASA造成的總損失估計有近7億美元損失。盡管如此，NASA仍對軌道科學(xué)公司作為國際空間站的貨運服務(wù)提供商表示出信心。

2014年10月28日，軌道科學(xué)公司的“安塔瑞斯”火箭在從位于美國弗吉尼亞州惠洛浦航天中心發(fā)射升空后數(shù)秒便發(fā)生爆炸并墜毀。這也造成其此次原定向國際空間站運送補給物資的計劃遭遇挫折?！鞍菜鹚埂被鸺牡谝患壥褂昧藘膳_AJ26發(fā)動機。這種發(fā)動機是在蘇聯(lián)NK-33型火箭發(fā)動機的基礎(chǔ)上翻新改進而來的。NK-33原本是當(dāng)年在冷戰(zhàn)高峰時期，蘇聯(lián)為開展登月而研制的N-1巨型火箭的配套發(fā)動機。盡管在目前階段尚無法斷言AJ26發(fā)動機是否在此次事故中扮演了某種角色，但軌道科學(xué)公司使用年久的蘇聯(lián)火箭發(fā)動機的做法已經(jīng)遭到質(zhì)疑，其中也不乏批評之聲。

其實，“安塔瑞斯”并非唯一使用了蘇聯(lián)或俄羅斯技術(shù)的火箭型號。比如說，美國聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）的宇宙神-5型火箭，該火箭是執(zhí)行美國軍方以及美國航空航天局發(fā)射任務(wù)的主力火箭型號之一，在其第一級火箭上便使用了俄國研制的RD-180火箭發(fā)動機。因此，美國國會已經(jīng)指示國防部研發(fā)美國制造的推進系統(tǒng)，以便讓美國空軍在2019年底前結(jié)束對俄羅斯RD-180火箭發(fā)動機的依賴。在軌道科學(xué)和ATK公司于2015年2月合并之前，兩家公司都已經(jīng)考慮獨立和聯(lián)合對美國空軍就替代火箭發(fā)動機需求做出回應(yīng)。2016年1月，軌道科學(xué)公司表示其正在研制一款新型火箭，以便與SpaceX公司和聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）在國防衛(wèi)星的發(fā)射上展開競爭。

SpaceX公司和軌道科學(xué)公司是最主要的商業(yè)競爭對手，這兩家公司都與NASA之間簽訂了價值數(shù)十億美元的國際空間站貨運服務(wù)合同。迄今，SpaceX憑借其“龍”飛船和“獵鷹”9火箭，已經(jīng)成功執(zhí)行6次太空運輸任務(wù)；而軌道科學(xué)公司也已經(jīng)憑借其“安塔瑞斯”火箭與“天鵝座”飛船的組合成功執(zhí)行了4次類似的太空運輸補給任務(wù)。

藍色起源公司

藍色起源公司是亞馬遜公司的老板杰夫貝佐斯于2000年9月建立的新興航天公司。創(chuàng)辦這一公司的重要原因是他對航天尤其是太空旅游的迷戀和樂觀預(yù)期。他在1994年建立的亞馬遜公司早已成為舉足輕重的互聯(lián)網(wǎng)公司，更為貝佐斯帶來了幾百億美元的財富。2014年，貝佐斯在接受采訪時表示，已經(jīng)在藍色起源公司凈投入5億多美元。

自創(chuàng)立之日起，藍色起源公司一直以來都行事低調(diào)，很少有消息在媒體露面，直到2003年它才對外公開。藍色起源公司的早期目標(biāo)是設(shè)計制造一種垂直起降（VTVL）的亞軌道飛船，類似道格拉斯公司曾研制過的DC-X試驗飛行器。當(dāng)然，與DC-X最終單級入軌的目標(biāo)不同，藍色起源公司的飛船要攜帶2～3位乘客進入太空并安全返回。它的進入太空也并非我們習(xí)以為常的太空軌道，而是飛行高度超過100千米高度的馮卡門線。毫無疑問，這樣的飛船最主要的用途就是亞軌道太空旅游，這也是藍色起源公司建立和發(fā)展的初衷。

藍色起源公司并不孤單，世紀(jì)之交美國誕生了大批瞄準(zhǔn)亞軌道旅游的商業(yè)航天公司，遺憾的是時至今日也沒有一次實現(xiàn)亞軌道商業(yè)旅游飛行。當(dāng)年的風(fēng)潮已經(jīng)退去，很多公司也永遠地消失了，藍色起源公司得益于后臺老板貝佐斯的財大氣粗，才在坎坷中發(fā)展到今天。不得不說，創(chuàng)辦航天企業(yè)的難度和投資超過了很多人的預(yù)期，SpaceX公司那樣“時來天地皆同力”的發(fā)展歷程，其實是很難復(fù)制的。

2004年NASA將載人航天重心轉(zhuǎn)向深空，而近地軌道則準(zhǔn)備外包給商業(yè)公司。貝佐斯在2004年11月告知路透社，它的藍色起源公司將進入亞軌道飛行市場，2005年1月該公司官方網(wǎng)站上也公布了這樣的消息。不過，該公司在NASA商業(yè)乘員發(fā)展合同（CCDev）的競爭中并不顯眼。

NASA于2010年公布的CCDev項目合同中，藍色起源公司也是獲得合同的5家公司之一。NASA于同年2月1日授予藍色起源公司價值370萬美元的合同，用于研制發(fā)射逃逸設(shè)施和結(jié)構(gòu)測試用的亞軌道載人飛船，這也是藍色起源公司當(dāng)時的強項。藍色起源公司的研制進程相當(dāng)順利，如期完成了發(fā)射逃逸裝置的測試。2011年，CCDev項目研發(fā)第二階段中，藍色起源公司獲得了2200萬美元的合同，雖然這是 4家中標(biāo)公司中最少的，但他們的方案也最為大膽。藍色起源公司將首先使用“宇宙神”5火箭發(fā)射自行研制的雙錐形載人飛船，以后飛船將由該公司的完全可重復(fù)使用的運載工具進行發(fā)射。藍色起源公司的可重復(fù)使用運載工具（RBS）在分離后將具備彈道下落著陸或是重起發(fā)動機飛回發(fā)射場并垂直降落的能力，為此發(fā)動機要具備深度節(jié)流和多次可重復(fù)起動能力，這種發(fā)動機可能就是藍色起源公司研制的BE-3液氧液氫發(fā)動機。

藍色起源公司已經(jīng)開始了亞軌道飛船的集成試驗，計劃中的3艘亞軌道飛船具備同樣的重復(fù)使用能力，這種亞軌道試驗將為未來的軌道飛船試驗奠定基礎(chǔ)。藍色起源公司為此做了大量努力：該公司最初的“查龍”于2005年就進行了一次成功的試飛，達到了96米的高度并成功垂直降落，雖然它使用的是噴氣發(fā)動機，但垂直起降技術(shù)仍然得到了驗證；隨后的PM1試驗飛行器名為“戈達德”，它的外形酷似卡通玩具，2006年11月13日的試飛還算成功，但它仍然只是低空垂直起降飛行器，只能飛到85米的高度；隨后公司官方網(wǎng)站就是漫長的沉寂?！靶轮x潑德”火箭即PM2試驗飛行器使用了推力更大的BE-2過氧化氫沒有發(fā)動機，第一次飛行也獲得了成功，但在2011年8月24日的第二次飛行中，試驗飛行器成功飛到了1500米的高空并達到了馬赫數(shù)1.2的速度后，飛行安全系統(tǒng)檢測到飛行器迎角異常，自動關(guān)閉發(fā)動機導(dǎo)致飛行器墜毀。這次事故對藍色起源公司是當(dāng)頭一棒，事后，貝佐斯親自寫了公開信，這封信掛在公司官方網(wǎng)站上。這是該網(wǎng)站4年半以來的首次更新，貝佐斯長期暗中發(fā)力期待驚人的做法無疑暫時失敗了，這也是為藍色起源公司的商業(yè)載人航天競標(biāo)投下了陰影。2526

盡管如此，藍色起源公司仍然展示了它的進去與實力。早期的“新謝潑德”亞軌道試驗飛行器已經(jīng)是助推器加載人艙的設(shè)計，載人艙使用降落傘降落，可重復(fù)使用助推器使用了氣動控制的舵面，載人艙則設(shè)計了再入時展開用于防熱和減速的護裙，其中很多特征后來延續(xù)到今天的“新謝潑德”亞軌道飛行器上。2012年10月，藍色起源公司還成功進行了推式逃逸系統(tǒng)的發(fā)射中止試驗，這是美國第一次成功進行的推式逃逸發(fā)射中止試驗，相比之下，一貫風(fēng)頭強勁的SpaceX公司的首次推式逃逸發(fā)射中止試驗已經(jīng)是3年后的事情了。

藍色起源公司從一開始就要重復(fù)使用第一級，實現(xiàn)海上垂直著陸或是飛回發(fā)射場。回過頭來說，藍色起源公司這一載人方案太過激進了，而且它的研制進度也無法給人足夠的信心。即使沒有“新謝潑德”的墜毀事故，后續(xù)的商業(yè)載人航天競標(biāo)中，藍色起源公司黯然出局也并不意外。從競爭對手來看，SpaceX公司雖然成功發(fā)射了十幾枚“獵鷹”火箭，但其第一級彈道再入著陸幾次試驗并未獲得成功。相比之下，重復(fù)使用的7人制雙錐形太空艙和推式逃逸系統(tǒng)反而不那么驚人。

2011年的事故后，藍色起源公司逐漸退出了人們的視野。雖然此后還有2012年推式逃逸系統(tǒng)的試驗和2013年BE-3發(fā)動機的測試，但這些亮點與NASA推動的商業(yè)載人航天項目的競爭相比，無疑大為遜色。畢竟，藍色起源公司當(dāng)時只是300人的小公司，更沒有拿得出手的運載火箭或是載人飛船。

即使如此，藍色起源公司在“不差錢”的老板貝佐斯的支持下，仍然具備了卷土重來的資本，尤其是BE-3液氫液氧發(fā)動機的順利測試，更顯示了它的雄厚實力。2011年公開的BE-3發(fā)動機是一種抽氣循環(huán)的液氫液氧發(fā)動機，具有更高的可靠性，它的推力達到了50噸級，具有從110～490千牛之間工作的節(jié)流能力，這也是垂直起降飛行器要求的必然。2013年BE-3發(fā)動機成功進行了亞軌道所需的全程測試，模擬了飛行器起飛、滑行節(jié)流工作和多次起動能力。截至2015年4月，BE-3發(fā)動機已經(jīng)進行了450次點火和超過30000秒熱試車，為“新謝潑德”飛行器成功試驗奠定了堅實的基礎(chǔ)。BE-3發(fā)動機推力比我國的YF-77發(fā)動機略小，但節(jié)流能力和多次起動能力要強于后者，總體工程難度大致相當(dāng)，則不得不讓我們佩服美國寒天工業(yè)的深厚積淀。

藍色起源公司也從未忘卻發(fā)射軌道飛船的雄心。2013年底，該公司宣布研制BE-3U的計劃，這種液氫液氧發(fā)動機將用于未來可重復(fù)使用運載火箭的上面級，它最明顯的改變時使用了大面積比的噴管，以提高發(fā)動機的真空比沖，同時，該公司還稱軌道飛行器將在2018年進行試飛。當(dāng)然，人們還是小看了貝佐斯和藍色起源公司的雄心壯志，或許是受SpaceX公司研制路線的影響，人們都傾向于未來的可重復(fù)使用運載火箭第一級使用BE-3多發(fā)并聯(lián)，考慮到早期的“新謝潑德”試驗飛行器的助推器使用了多發(fā)并聯(lián)的BE-2發(fā)動機，這似乎是一個合理的推測。但事實并非如此，后續(xù)的發(fā)展更是讓人大跌眼鏡。

2013年美國《航空周刊》報道，藍色起源公司研制測試BE-3發(fā)動機的同時，還在并行研制新的發(fā)動機，即后來才公開的BE-4。從報道中對比全氫結(jié)構(gòu)（BE-3）來看，這種新型發(fā)動機可能是一種碳氫燃料發(fā)動機。2014年6月《航空周刊》進一步報道，藍色起源公司正在研制一種液氧甲烷發(fā)動機。不過，對于中國航天愛好者來說，或許是SpaceX公司多發(fā)并聯(lián)成功設(shè)計的先例，外加我國YF-77改液氧甲烷版的影響，多數(shù)人并沒有意識到這一種全新的大推力液氧甲烷發(fā)動機。2014年9月17日，藍色起源公司宣布了一個爆炸性消息，它將和聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）合作，為后者研制一種替代俄國RD-180液氧煤油發(fā)動機的大推力火箭發(fā)動機，也就是單發(fā)推力250噸級的BE-4液氧甲烷發(fā)動機。

一石激起千層浪，這個消息讓藍色起源公司重新回到舞臺中央。根據(jù)藍色起源公司稍后介紹的詳細內(nèi)容，BE-4大推力液氧甲烷發(fā)動機是一種富氧的分級燃燒發(fā)動機，這種循環(huán)方式和RD-180類似，但它使用了性能更好地液氧甲烷推進劑，從而在燃燒室壓強等很多參數(shù)上遜色于RD-180的條件下，做到了更高的發(fā)動機比沖。更令人驚奇的是，藍色起源公司宣布BE-4發(fā)動機有望在2017年完成研制并投入飛行，研制進度實在令人膛目結(jié)舌。當(dāng)然這只不過是個誤會，BE-4發(fā)動機是為了藍色起源公司屢次提及的可重復(fù)使用運載工具研制的，該公司在公開前已經(jīng)自受資金進行了3年多時間的研制，完成了早期絕大部分技術(shù)攻關(guān)。2014年5月，藍色起源公司在得克薩斯州新建的大推力甲烷發(fā)動機試車臺建設(shè)完成，BE-4發(fā)動機的縮比富氧預(yù)燃室和燃燒室即將進行測試，渦輪泵和主閥門的測試也提上日程，全尺寸BE-4發(fā)動機預(yù)計將在2016年進行熱試車，2017年或稍晚2018年將完成研制。

聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟選擇藍色起源公司的BE-4發(fā)動機絕非偶然，由于美俄關(guān)系因烏克蘭事件而惡化，美國國會就意圖盡快禁止它繼續(xù)采購新的RD-180發(fā)動機，這讓目前的頂梁柱“宇宙神”5火箭前途未卜，只能退役或是研制新的替代火箭。如果要更換發(fā)動機的話，其實也有多個選擇，比如航空噴氣-洛克達因公司的AJ26-500或是AR-1發(fā)動機，以及SpaceX公司的“默林”發(fā)動機。不過，洛克達因公司計劃研制替代RD-180發(fā)東西的AR-1液氧煤油發(fā)動機還在紙面上，而且需要投入巨資完成研制，而BE-4發(fā)動機只需聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟分擔(dān)部分費用。至于SpaceX公司一再宣傳的“默林”發(fā)動機，從最早的70噸級真空推力的分級燃燒液氧液氫發(fā)動機，變?yōu)槌墶案叽笊稀钡恼婵胀屏?00多噸的全流量分級燃燒液氧甲烷發(fā)動機，但目前已經(jīng)縮水為單發(fā)推力250噸級的全流量分級燃燒液氧甲烷發(fā)動機。更重要的是“默林”發(fā)動機說的多做的少，研制進度無法和BE-4相比。此外，藍色起源公司授權(quán)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟生產(chǎn)BE-4發(fā)動機，讓聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司在火箭研制生產(chǎn)的垂直整合上有了顯著進步。

聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟將使用BE-4發(fā)動機作為未來的“火神”火箭的第一級主發(fā)動機，根據(jù)目前公布的消息，“火神”第一級將雙發(fā)并聯(lián)BE-4.更有趣的是，BE-3U發(fā)動機將和洛克達因公司的RL-10和XCOR公司的XR-8H21發(fā)動機競爭“火神”火箭未來的重型ACES上面級發(fā)動機。我們現(xiàn)在已知藍色起源公司將使用BE-4發(fā)動機作為自己的可重復(fù)使用運載工具的第一級發(fā)動機。而BE-3U將作為上面級發(fā)動機，不過即使“火神”上面級未來也使用BE-3U發(fā)動機，兩種火箭仍將截然不同，但藍色起源公司在火箭發(fā)動機上的研制實力，卻顯示得淋漓盡致。

發(fā)動機再好，創(chuàng)建藍色起源公司的貝佐斯畢竟還是要上太空的，可重復(fù)使用運載工具和飛船也沒有落下。2015年4月29日，幾經(jīng)改進后終于定型的“新謝潑德”飛行器進行了首次試飛，飛行器使用單發(fā)BE-3發(fā)動機，飛行高度92千米，乘員艙成功分離并使用降落傘著陸，但設(shè)計上可重復(fù)使用的助推器由于液壓系統(tǒng)故障未能成功回收，未免有些美中不足。

“新謝潑德”的助推器包括固定和伸縮式的多個穩(wěn)定翼，8個減速板和液壓系統(tǒng)驅(qū)動的可在馬赫數(shù)4以下工作的尾翼舵面，著陸則設(shè)計了多個伸展腿?！靶轮x潑德”的乘員艙擁有推式逃逸系統(tǒng)，可攜帶7人，單人內(nèi)部空間要比商業(yè)航班或普通飛船大得多，擁有更舒適的觀光體驗?？偠灾靶轮x潑德”的這次成功試驗對垂直起降試驗飛行器來說是一小步，但它標(biāo)志著亞軌道旅游大業(yè)已經(jīng)不再遙遠，是藍色起源公司的一大步。

從早期公布的圖片看，“新謝潑德”的助推器與可重復(fù)使用運載工具的上面級有很大的相似性，或者說“新謝潑德”本身就是新火箭上面級的測試，配合使用BE-4發(fā)動機的大推力起飛級，醞釀已久的可重復(fù)使用運載工具有望在2018年或是稍晚進行飛行測試，讓藍色起源公司具備軌道發(fā)射能力，參與商業(yè)載人航天的競爭。

目前，Space X公司和藍色起源公司在商業(yè)火箭的競賽中可以說互有優(yōu)勢，Space X公司的火箭技術(shù)難度上更大，并且可以載貨運輸，在商業(yè)用途上更廣，預(yù)計獲得超過60億美元的潛在商業(yè)合同。藍色起源公司三發(fā)三中的勝率更好看，并且已經(jīng)可以發(fā)射到距離地球的100千米的太空亞軌道上，再前進就是宇航意義的外太空了，證明了在載人航空上的價值。藍色起源公司將會對“新謝潑德”火箭進行連續(xù)測試，在更成熟的時候制造一枚全新的火箭測試載人太空飛行。因為貝索斯此前宣布公司計劃在2018年就進行載人商業(yè)太空旅行的計劃，根據(jù)富豪們也會一窩蜂的特性，貝索斯屆時會大賺特賺。

現(xiàn)在的問題是Space X公司和藍色起源公司還要降低成本，并且用連續(xù)實驗證明可靠性，具體太空旅行的價錢還要符合中產(chǎn)以上富人能支付的價格才好。貝索斯是善于控制市場預(yù)期的高手，他宣布藍色起源公司將在2018年進行商業(yè)太空航行，有可能是商業(yè)操作，當(dāng)然也有很大可能是真實的。不出意外的話，憑借BE-3、BE-3U和BE-4系列發(fā)動機的研制和生產(chǎn)，10年后的藍色起源公司和SpaceX公司恐怕會成為美國最主要的兩家液體火箭發(fā)動機制造商。藍色起源公司更可能成為商業(yè)亞軌道旅游的領(lǐng)頭羊，并躋身世界商業(yè)軌道旅游行列，成為美國屈指可數(shù)的商業(yè)航天公司之一。

畢格羅宇航公司

SpaceX公司不是唯一敢于自研載人火箭的公司，它有一個強勁的競爭對手——畢格羅宇航公司（Bigelow Aerospace），老板羅伯特·畢格羅，同時也是連鎖酒店大亨。畢格羅的主要目標(biāo)更帶商業(yè)性質(zhì)，他的公司目前的主力項目是一系列空間站組件，目的是未來為付費會員提供服務(wù)。目前，畢格羅的太空站已有兩個測試性組件被發(fā)射到太空。

此外，畢格羅很清楚太空旅行要想在商業(yè)上獲得成功，必須自己掌控天地運輸渠道。所以除了在太空站上的努力，畢格羅還與波音和洛馬兩大傳統(tǒng)宇航巨頭分別合作，參與兩家的新型載人飛船研制，為自己未來的空間站。波音/畢格羅的CST-100和“龍”載人飛船屬于同一重量級，也能裝載7人執(zhí)行天地運輸任務(wù)。2012年4月，CST-100成功進行了大氣層內(nèi)著陸測試。

畢格羅的終極理想是把自己的旅館連鎖店開到太空去。2007年愚人節(jié)前夕，網(wǎng)上流傳開畢格羅宇航將發(fā)射世界首個太空旅館的消息，經(jīng)證實是畢格羅為自己的太空計劃做的一次成功的營銷。SpaceX公司對畢格羅宇航，賭城大亨對硅谷貴族，登陸火星對太空旅館，兩家私營航天佼佼者像宿命中的對手一樣。

早在2006年，畢格羅宇航公司便開始著手打造世界上進入太陽系的第一座私人空間站，其主要客戶是因缺乏專業(yè)技術(shù)或資金而無力“白手起家”的主權(quán)國家。第二座較大的私人空間站將于2016年問世，兩者可同時搭載36人，總?cè)萘渴悄壳皣H空間站容量的6倍之多。公司創(chuàng)始人畢格羅還計劃購買15～20枚火箭，從2017年開始將游客運往太空。

迄今為止，這位億萬富豪已為其“私人航天夢”砸下1.8億美元，并稱后續(xù)投資將超過3.2億美元。盡管如此，畢格羅為私人空間站開出的價格不到NASA的二分之一：每位客戶支付2500萬美元，便可在空間站居住30天并享受免費“班車”；若是將租期延長至60天，只需再加375萬美元。公司還可為長期客戶提供“優(yōu)惠包”：任何簽下4年期合同的國家或公司只需支付3.95億美元/年，便可享受包括免費運載、空間站租賃在內(nèi)的一切服務(wù)，成本僅為往常的六分之一。

不僅如此，私人空間站亦可兼做“太空旅館”，畢格羅承認太空游將成為收入的部分來源，不過他并不認為這僅是“富人們的專利”。2018年后，空間站的租費將隨火箭價格的下降而下降，這意味著越來越多的人將有機會到外太空過新年、度蜜月。

2013年初，NASA宣布已經(jīng)和畢格羅宇航公司簽訂了一份1780萬美元的同，讓這家公司為國際空間站建造一個可膨脹充氣式模塊。NASA副局長洛麗·加弗在簽約時表示，這款可膨脹模塊的概念既是前沿技術(shù)又在經(jīng)濟上可負擔(dān)得起。他說：“使用可擴性膨脹居住艙的協(xié)議，代表了向前沿科技邁出的重要一步，它使得人類能夠在太空里安全的生存，也代表了美國商業(yè)航天創(chuàng)新的重要進步?！苯又?，畢格羅與NASA簽署了《太空活動協(xié)議》，根據(jù)該協(xié)議，畢格羅不僅有了TransHab項目的開發(fā)權(quán)，還可以邀請曾經(jīng)參與該項目的NASA工程師到公司工作。于是他找到了已經(jīng)從NASA退休、正在得州農(nóng)工大學(xué)任教的施耐德。兩人見面后一拍即合。

這種可膨脹充氣式模塊，并非畢格羅公司的首創(chuàng)，它本是NASA高級工程師威廉·施耐德在1997年開始設(shè)計的，并在NASA內(nèi)部得到了廣泛的支持。該設(shè)計還曾一度被考慮用于當(dāng)時正由波音公司研發(fā)的國際空間站（ISS）的居住艙模塊。但在2000年，這個TransHab項目還沒來得及造出一個能真正升空的成品，忽然就被莫明其妙地被取消了。

與金屬硬殼的航天器不同，畢格羅宇航公司設(shè)計的“太空旅館”試驗艙由若干可充氣膨脹的軟殼模塊組裝而成，其最大優(yōu)點是可節(jié)約發(fā)射成本。經(jīng)過幾年的規(guī)劃、研究、設(shè)計，2005年10月畢格羅宇航公司開始建造第一個“太空旅館”試驗艙“起源一號”。它的內(nèi)部容積為11.5立方米，并在2006年7月12日由俄羅斯火箭發(fā)射升空。2007年6月28日，容積更大的“起源二號”也由俄羅斯火箭發(fā)射升空。發(fā)射時“起源二號”的直徑只有1.6米，入軌后可膨脹到直徑2.54米。與“起源一號”相比，“起源二號”在技術(shù)上有了很大改進，包括采用多儲箱膨脹系統(tǒng)代替了單多儲箱膨脹系統(tǒng)，改進了防熱和熱管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。由于“起源二號”的設(shè)計壽命為12年，它至今還在軌道運行。這兩個膨脹充氣艙都裝載了科學(xué)、商業(yè)和娛樂的有效載荷。

由于NASA未來的精力要放在捕捉小行星和載人登陸火星的任務(wù)上，按照NASA的時間表，2025年將派遣航天員探索小行星，2033年左右航天員將登陸火星，而在低軌道的空間站和重返月球的計劃，可能由多家私人航天公司來執(zhí)行承擔(dān)。畢格羅宇航公司除了研發(fā)計劃在2015年，在國際空間站上進行測試的充氣式模塊外，還計劃建立可獨立運行的商業(yè)空間站，這個充氣式空間站包括提供330立方米的BA330充氣模塊、兩個較小的充氣模塊和具有對接功能的節(jié)點艙，最多可容納12名航天員。畢格羅航宇公司現(xiàn)在已經(jīng)有多個客戶，它以諒解備忘錄的形式與澳大利亞、荷蘭、日本、新加坡、瑞典的航天局及聯(lián)合國建立了合作關(guān)系。2016年4月11日，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟與畢格羅宇航公司召開發(fā)布會并簽署協(xié)議，宣布將聯(lián)手打造大型充氣式太空站，首個艙段將在2020年升空。

內(nèi)華達山脈公司

與前面介紹的幾家航天私企一樣，內(nèi)華達山脈公司的核心產(chǎn)品“追夢者”飛船也是別人那里“淘”來的“寶貝”，這一概念可被看作源于1957年美國空軍開發(fā)的X-20“動力倍增器”多用途航天飛機和NASA于1980年代末設(shè)計的HL-20概念飛船。HL-20是類似飛機的一種小型飛行器，是NASA設(shè)計用來取代航天飛機的。NASA斥資20億美元用于開發(fā)HL-20的設(shè)計并制造一個與原樣完全尺寸的樣型機，但卻從未建造能投入使用的HL-20。NASA后來將HL-20的設(shè)計細節(jié)公布于眾。

SpaceDev公司最先于2005年12月16日公布了基于HL-20的“追夢者”概念飛船。對于“追夢者”能否贏得NASA的5000萬美元商業(yè)軌道運輸服務(wù)（COTS）演示項目，SpaceDev公司創(chuàng)始人吉姆·本森自信滿滿。但最后證實，NASA并未選中“追夢者”。隨后，該公司于2008年12月16日被內(nèi)華達山脈公司收購。

“追夢者”進入內(nèi)華達山脈公司后，命運峰回路轉(zhuǎn)，獲得了多個太空計劃資金支持。2010年2月1日，NASA授予內(nèi)華達山脈公司商業(yè)乘員發(fā)展（CCDev）第一階段項目2000萬美元種子基金。2011年4月18日，NASA又向該公司授予CCDev第二階段項目8000萬美元資金。2012年8月3日，NASA又向該公司授予商業(yè)機員整合能力（CCDiCAP）項目2.125億美元資金。有了這些資金，“追夢者”取得了一些里程碑式的進展。但在與NASA有過一段“蜜月”式合作后，2014年9月16日，NASA最終還是沒有選擇“追夢者”參與下一階段CCDiCAP項目。向聯(lián)邦審計辦公室（GAO）的申訴最終也被駁回。

載人版“追夢者”受到NASA冷遇，內(nèi)華達山脈又推出貨運版。2016年1月14日，NASA選中內(nèi)華達山脈公司精心設(shè)計的貨運版“追夢者”，作為第三個向國際空間站運送貨物的飛船。此前，軌道ATK公司和SpaceX公司的發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)生了一系列事故，致使NASA選擇第三家供應(yīng)商，提高太空運輸任務(wù)的靈活性。

與航天飛機一樣，“追夢者”飛船也是垂直起飛，水平著陸。但由于不會攜帶大量貨物，因此“追夢者”飛船只相當(dāng)于航天飛機的一小部分重量。如果采用HL-20飛船的尺寸，那么“追夢者”將有9米高，10噸重，大約是航天飛機的四分之一，重量是航天飛機的八分之一。

與將航天飛機送入軌道的火箭不同的是，“追夢者”飛船的發(fā)射裝置不用低溫燃料。低溫燃料必須使用泡沫材料進行絕熱，放棄這種燃料就意味著避免出現(xiàn)導(dǎo)致“哥倫比亞”號航天飛機泡沫材料脫落的問題。同時，這一問題在“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機最后一次航天任務(wù)中再次出現(xiàn)過，只是沒有造成致命后果?！白穳粽摺钡脑谲墑恿Σ捎脙膳_推力可調(diào)的固體與液體混合的火箭發(fā)動機，推進劑采用端羥基聚丁二烯（HTPB，固體燃料）和一氧化氮（氧化劑），它們都具有無毒易存儲的特性。與之類似的發(fā)動機也用在了維珍銀河/比例復(fù)合公司的“太空船2號”上面（即RM2發(fā)動機）。SNC公司在混合火箭領(lǐng)域已探索了十多年，進行了超過300次混合火箭發(fā)動機的點火試驗，并幫助“太空船1號”獲得了安薩里X大獎。NASA研發(fā)HL-20升力體時，發(fā)現(xiàn)最關(guān)鍵的技術(shù)是應(yīng)急救生技術(shù)，研制“追夢者”軌道器時也將重點解決救生問題。

發(fā)射時，“追夢者”飛船將被綁在發(fā)射臺上的其中一個大型火箭助推器上。發(fā)射臺共有3顆這樣的火箭助推器。點火后，兩顆火箭助推器首先點火，脫離，飛船最后與第三顆火箭助推器分離。在隨即點燃的另外兩個小型火箭的助推下，飛船最終進入軌道。每個大型火箭助推器可產(chǎn)生100萬磅（45萬千克）的推力。

據(jù)內(nèi)華達山脈公司透露，貨運版“追夢者”的情況：“追夢者”貨運系統(tǒng)（DCCS）類似于載人“追夢者”，但細節(jié)有所不同，其機翼可折疊，可以裝入5米直徑的火箭整流罩；升級了軟件版本使DCCS能夠自主飛行，尾部附有一個貨艙。DCCS每次可以運送5500千克的貨物到ISS，再把1750千克的貨物運回地球，預(yù)計搭乘聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的宇宙神-5火箭發(fā)射。

目前，SNC公司已完成了“追夢者”樣機的研制，并將樣機運到NASA德萊登飛行研究中心。2013年5月22日，NASA局長博爾登會見了在NASA德萊登飛行研究中心準(zhǔn)備進行測試的“追夢者工程測試樣機（ETA）”的團隊，同時，他作為一名駕駛過航天飛機的航天員，也在現(xiàn)場體驗了“追夢者”的飛行模擬器。按照計劃，“追夢者”將在2016年11月首次發(fā)射入軌。

維珍銀河公司

維珍銀河公司是由英國富商理查德·布蘭森創(chuàng)辦的，計劃提供亞軌道私人太空飛行服務(wù)。布蘭森素來以特立獨行的“嬉皮士資本家”著稱，而這正體現(xiàn)在該公司的“太空船二號”是商業(yè)航天發(fā)射方式中少見的以空中運載飛機發(fā)射的。這種發(fā)射方式是由運載飛機把運載火箭送入臨近大氣層邊緣，然后發(fā)射，這樣就不需要修建發(fā)射臺，也節(jié)省了火箭燃料的費用。

說到“太空船二號”就不得不提及一位航空技術(shù)大師——伯特-魯坦。他于1982年成立了Scaled Composites公司，該公司于2007年8月24日被諾斯羅普·格魯門公司收購。獲得1000萬美元安薩里X獎的“太空船一號”便是魯坦的巔峰之作。這項設(shè)計是魯坦從1996年4月便開始構(gòu)思的，在微軟創(chuàng)始人之一保羅·艾倫2500萬美元的資助下，2001年5月開始全面研制?！疤沾惶枴狈謩e于2004年9月29日和10月4日完成了兩次太空飛行，贏得1000萬美元獎金，但實際上光開發(fā)兩架飛機就花去了一億美元，因此安薩里X獎的獎金反而不是重點，第一架民間建造的可載人宇宙飛船才是做它的原因。得獎的同年，魯坦和維珍銀河公司簽約成立太空船公司，共同研制新的亞軌道飛船。

2011年12月13日，魯坦和保羅·艾倫又再一次合作成立平流層發(fā)射系統(tǒng)公司（Stratolaunch Systems），計劃建造一種空中發(fā)射型軌道發(fā)射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含SpaceX公司建造的助推火箭和Scaled Composites公司開發(fā)的運載飛機。運載飛機裝6個波音777級發(fā)動機，機體寬72米，重量544.311噸，最大航速460節(jié)（850千米/時）。發(fā)射任務(wù)開始后，運載飛機將從大型機場或諸如肯尼迪航天中心這樣的航天港起飛，將重達222噸的助推火箭送到最高2400千米處。為了將重達6100千克的有效載荷送入軌道，“平流層發(fā)射系統(tǒng)”將具備與“德爾塔”2火箭相似的性能。

“太空船一號”充分體現(xiàn)了簡捷實用的設(shè)計風(fēng)格。機翼形狀和雙尾梁兼顧了高速飛行和滑翔的需要，為了在到達航跡頂端后有足夠的阻力改變姿態(tài)，開始下降，大膽地用后半段整體偏轉(zhuǎn)的手段，令人嘆服。由于是在沙漠著陸，機頭起落架干脆采用滑橇?！鞍咨T士”則沿用魯坦典型的寬機翼、雙尾梁設(shè)計，但尾梁和機身都有意抬高，以方便掛載。兩者的駕駛艙有很多圓形窗口，既富于未來主義色彩，又能為游客提供寬闊的視野，還有助于降低結(jié)構(gòu)重量。

然而，1架“太空船二號”于2014年10月31日墜毀。這次事故對始終懷抱載客上太空夢想的維珍銀河公司來說，著實為相當(dāng)沉痛的打擊，也打亂了維珍銀河公司原先預(yù)計最快在 2016 年載客上次軌道太空飛行的時程。經(jīng)過美國國家交通安全局（NTSB）調(diào)查后指出，“太空船二號”墜機的原因為機上駕駛員提早解鎖協(xié)助太空船穿越大氣層時減速的尾翼設(shè)備，太早起動尾翼的結(jié)果，導(dǎo)致太空船解體，造成意外的發(fā)生。

時隔年余，維珍銀河公司再次整裝待發(fā)，意欲使私人太空旅游成為現(xiàn)實。2016年2月19日，維珍銀河公司揭開了其新版“太空船二號”的面紗。英國著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金將這艘新太空船命名為“維珍太空船聯(lián)合體”，并在社交網(wǎng)站推特上發(fā)文稱“我們進入了一個新的太空時代，如果能夠乘坐這艘太空船飛行，我將感到非常榮幸”。

這艘新版太空船在結(jié)構(gòu)上與之前被炸毀的那架相差無幾，但做了一些安全性的升級改造，以避免類似的誤操作事故再次發(fā)生。維珍銀河公司表示，由于2014年的那場機毀人亡的事故，這艘新太空船不會在短時間內(nèi)發(fā)射升空，相反它將經(jīng)受嚴(yán)格的測試。一旦測試完全通過，維珍銀河公司計劃使用這艘太空船搭載乘客飛往距離地面50英里（約合80.5千米）的亞軌道進行私人太空旅游。

除了亞軌道載人計劃，維珍銀河公司還從2012年開始研發(fā)小型衛(wèi)星的發(fā)射載具，即“發(fā)射者一號”。為此，其已在美國加州長灘租用面積達14000平方米的新廠房，用于設(shè)計和建造該公司小型衛(wèi)星運載器“發(fā)射者一號”。

“發(fā)射者一號”是一種兩級運載火箭，采用先進復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，以液氧/煤油發(fā)動機提供動力。維珍銀河公司設(shè)想該火箭能夠以低于1000萬美元的價格將225千克有效載荷送入低傾角近地軌道，或?qū)?20千克有效載荷送入較高太陽同步軌道。原先計劃仍采用“白色騎士二號”為運載飛機，但公司于2015年12月宣布，將改用維珍大西洋航空公司的1架名為“宇宙女孩”的波音747-400。為適應(yīng)火箭掛裝，“波音”747-400飛機將強化機翼部分結(jié)構(gòu)件，添加電氣、液壓線路，并升級航電系統(tǒng)，改裝工作預(yù)計2016年底完成。屆時，“發(fā)射者一號”將掛載在運載飛機的左翼根部，在約11000米高度被發(fā)射入軌。

值得慶幸的是，“發(fā)射者一號”已經(jīng)贏得首個客戶訂單。維珍的合作伙伴OneWeb——一家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司，志在建造并發(fā)射一個由648顆小衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群，向全球尤其是面向傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)架設(shè)成本過于高昂的第三世界國家提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。OneWeb公司已經(jīng)分別與歐洲阿麗亞娜宇航公司和維珍銀河公司簽署了發(fā)射協(xié)議。

XCOR宇航公司

XCOR宇航公司是一家位于加州莫哈韋的初創(chuàng)型公司。XCOR的創(chuàng)始人并不富有，而且他們非常節(jié)儉，以至于常常在出售剩余物資的網(wǎng)站上以低價購買機械設(shè)備。XCOR取得的每一個里程碑式的成績都是自力更生完成的，主要通過副業(yè)合同以和預(yù)售太空旅行的船票。然而，如果一切按計劃進行，處于弱勢的XCOR有可能成為首家讓付費客戶乘坐私人建造飛船進入太空的公司。

XCOR的“山貓”火箭飛船已經(jīng)接近完工，就停在維珍銀河公司“太空船二號”打造地點旁邊的機庫里。XCOR計劃在今年晚些時候開始試飛，測試會耗費6～18個月的時間，之后“山貓”飛船將準(zhǔn)備好搭載乘客?？梢钥隙ǖ氖?，維珍公司目前要領(lǐng)先一點點。該公司已經(jīng)完成數(shù)次試驗飛行，并計劃在今年年底時進行亞軌道試飛。但在通常進兩步退一步的太空行業(yè)里，各公司的時間表其實排得頗為接近。

跟維珍公司一樣，XCOR也提供亞軌道旅行服務(wù)，但他們提供的體驗有所不同，而且價格也更低（太空旅游業(yè)倒不是價格敏感型的）。“太空船二號”能夠搭載6名乘客，每人需要為船票支付25萬美元。該飛船將由飛機運送到高空，之后飛船的火箭起動將其送入太空，乘客將能體驗到失重飄浮，之后飛船會降落到地面的跑道。

“山貓”飛船只能搭載一名飛行員和一名乘客，票價為9.5萬美元。飛船將從跑道起飛，其4個火箭發(fā)送機將能產(chǎn)生11600磅力的最大推力，讓它能夠在幾分鐘內(nèi)進入太空。乘客將能擁有失重體驗，但身體會被固定住。在飛行中的一部分時間里，乘客將能擔(dān)任副駕駛，讓飛行員做出不同的動作，以獲得更好的視野。

XCOR成立于1999年，其聯(lián)合創(chuàng)始人是被旋轉(zhuǎn)火箭公司（Rotary Rocket）解雇的4名員工。旋轉(zhuǎn)火箭是一家商業(yè)太空公司，現(xiàn)在已經(jīng)倒閉，其投資者中包括已故作家湯姆·克蘭西。這四人在莫哈韋一家珠寶店背后的房間里啟動了他們的事業(yè)，其商業(yè)計劃并未經(jīng)歷太大的變動：建造一種非常便于重復(fù)使用的軌道航天器（“山貓”飛船被設(shè)計為一天能夠進行四次往返飛行），由于創(chuàng)始人并非億萬富豪，公司采取小步伐前進，每一步都要能夠讓公司賺錢。

XCOR在2001年創(chuàng)造了歷史，該公司當(dāng)時成功試飛了EZ-Rocket，這是第一款由私營公司制造并成功飛行的火箭動力飛機。公司創(chuàng)始人將部分股份出售給他們的有錢朋友，從而為這第一個項目提供了資金。XCOR的第二款火箭飛機是X-Racer，它由火箭競速聯(lián)盟在2005年委托研制，后者致力于為火箭飛機舉辦類似于納斯卡賽車式的競速比賽。X-Racer是第一款采用XCOR活塞泵發(fā)動機的火箭飛機，這種發(fā)動機在報廢前可以進行5000次飛行。

當(dāng)涉及到政府合同，XCOR有一種嚴(yán)格的理念：這項工作必須出于商業(yè)目的，否則XCOR就拒絕參與。2003年，XCOR跟美國國防部前沿技術(shù)研究部門簽訂了一份價值75萬美元的合同來研發(fā)發(fā)動機專用泵。2005年，XCOR又獲得NASA一份價值700萬美元的合同，為其研發(fā)一種液氧貯箱。這兩項工作都對XCOR設(shè)計火箭起到了幫助作用。

XCOR的商業(yè)模式在2008年發(fā)生了新的轉(zhuǎn)變，就在信貸泡沫破裂之時，安德魯·納爾遜進入該公司擔(dān)任CEO一職。XCOR不得不裁掉一半的員工，而管理人員有14個月都沒有領(lǐng)薪水。納爾遜是一名航天工程師出身的投資銀行家，他想出一個聰明的創(chuàng)意，即借鑒自航空行業(yè)的“全機出租”概念。所謂全機出租，即飛機制造商出資建造飛機，并負責(zé)配備機組人員和提供維護服務(wù)，航空公司要做的就是銷售和推廣。2008年，XCOR跟荷蘭的太空探險公司簽署了一項協(xié)議，后者將負責(zé)銷售“山貓”飛船亞軌道旅行的門票，而飛船本身由XCOR擁有并負責(zé)運營。

全球私人航天熱潮

私人航天的熱潮也吸引著一些航天業(yè)巨頭的注意力。歐洲宇航防務(wù)集團旗下的阿斯特里姆公司（現(xiàn)稱為空客防務(wù)宇航公司），擁有多達15000名員工。2007年6月，該公司宣布進軍太空旅游市場，當(dāng)年巴黎航展，阿斯特里姆公司展出了本公司的空天飛機模型。這種飛機與一架公務(wù)機尺寸相仿，同時裝備著渦扇和火箭發(fā)動機。不過，大公司有大公司的弊端，2009年，阿斯特里姆公司確認這一方案已因缺少資金被無限期延后，公司打算在籌集到私人投資后繼續(xù)研制。

蘇聯(lián)時代大力發(fā)展的金剛石系列軍用空間站計劃隨著蘇聯(lián)解體的落幕戛然而止，剩下來未及發(fā)射的產(chǎn)品成了倉庫里無人問津的廢物。隨著商業(yè)航天的興起，位于英屬馬恩島上的王劍鉆石公司（Excalibur Almaz）看中了這些冷戰(zhàn)遺物，并買下其中兩艘，計劃把空間站上的設(shè)備重新翻修，再將它們送上地球軌道用于接待太空游客。

加州莫哈韋的軌道間系統(tǒng)公司不是一家大公司，但是它有個宏大的目標(biāo)：送人類進入月球軌道。該公司實現(xiàn)目標(biāo)的方法科技含量并不高，甚至非常簡陋，其理念就是基于公司目前開發(fā)的一種名為“通用推進模塊（CPM）”的小火箭。這種火箭做得簡單到了極致——甚至沒有點火器，因為使用自燃燃料。軌道間系統(tǒng)公司想把成百上千個類似的火箭捆綁，最終形成足以發(fā)射到月球去的重型火箭。

種種千奇百怪的太空旅行載具構(gòu)想中，美國行星太空公司的算是非常保守的。他們正在測試的名為“加拿大之箭”火箭，造型比起二戰(zhàn)時的V-2導(dǎo)彈沒多少變化。這個小玩意是一枚二級火箭，能把3名乘客發(fā)射到亞軌道。

1992年成立的英國的追星工業(yè)公司在本國頗有名氣——自從冷戰(zhàn)年代英國放棄自行研制生產(chǎn)火箭/彈道導(dǎo)彈以來，這家公司的追星號火箭保持著英國本土發(fā)射的最大火箭的紀(jì)錄，應(yīng)該是大國里唯一一個私企火箭超過國家級產(chǎn)品的例子。

即使是在羅馬尼亞這樣的小國，也有一干有志之士從事著商業(yè)航天事業(yè)。羅馬尼亞航空航天局（實際上是個非政府組織）2002年便加入了上文中所提到的安薩里X大獎的競爭中。羅馬尼亞人沒有能與維珍抗衡的財力和技術(shù)，但他們獨辟蹊徑地想出了利用氣球?qū)⒒鸺龓У礁呖瞻l(fā)射，從而降低發(fā)射門檻的方法。太空旅行的成本和技術(shù)門檻都能大幅壓縮。

2007年9月，羅馬尼亞航空航天局成功對名為Stabilo的火箭系統(tǒng)進行了模擬測試。這個組織的終極目標(biāo)是競爭私人探月的谷歌月球X大獎和在2025年前將本國宇航員獨立送上太空。

相比那些力爭把太空開發(fā)變得有錢可賺的精英創(chuàng)客，人們更期待懷揣著太空夢的年輕人投身其中。來自丹麥的麥迪森和本斯頓所領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根亞軌道組織是一家非營利機構(gòu)，資金全靠捐款支持。該組織2010年10月5日成立兩天后，成員就達到100人。一年后成員達到500人，而在2013年12月，組織成員更達到1000人。這群業(yè)余愛好者的理想是自己動手，造一枚火箭，使其能夠運載一個人升上太空，而他們已經(jīng)離成功很近了。

2010年9月，這個丹麥小組爭取到海軍的幫助，將他們的“第谷·布拉赫”（以丹麥歷史上的天文學(xué)家命名）號火箭連通發(fā)射平臺拖到波羅的海里，進行他們的首次發(fā)射。遺憾的是，這枚1.6噸重的火箭原型的處女航因為保險絲熔斷而失敗。據(jù)麥迪森和本斯頓說，他們還有兩枚火箭在研制中，一枚小型探空火箭及一枚體積更大的助推火箭。