重大成功：亚马逊Blue Origin周六第三次成功发射并回收，与SpaceX火箭双雄相争，谁得利？
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美国东部时间4月2日星期六上午11:18，德克萨斯州西部发射场，“新谢泼德”号发射升空瞬间。图片来源：Blue Origin
周六（3月2日）美东时间上午11点18分，亚马逊（Amazon）旗下的 Blue Origin 公司在4个月内第三次成功回收“新谢泼德”号（New Shepard）火箭及其推进器模块。发射与回收都在德克萨斯西部的偏远地区进行，标志着公司在大幅削减进入太空的成本方面又取得了重要进展。
1959年，新成立的美国国家航空航天局邀请110名试飞员进行测试，艾伦·谢泼德（Alan Shepard）也是其中一员。经过高强度的筛选，谢泼德和其他六人被选为了美国的第一批宇航员。1961年5月5日，谢泼德执行“自由7号”任务，时成为了第一个进入太空的美国宇航员，也是人类历史上继苏联宇航员尤里·加加林之后的第二个。而 Blue Original 公司的“新谢泼德”号正是为了纪念他而命名的。
在去年11月“新谢泼德”号成功完成历史性首飞之前，没人能确定在将火箭发射到太空后，再垂直降落到地面到底有多困难，但Blue Origin做到了。
一个月后，SpaceX用他们的“猎鹰9号”（Falcon 9）完成了同样的壮举，只不过“猎鹰9号”拥有更大的体积和更强力的推进器，并且还将有效载荷送入了预定轨道。“猎鹰9号”到底比“新谢泼德”号大多少？请看下图... ...
除了尺寸方面的巨大差异，两家的火箭在设计上其实也是完全不同的。
首先，两者的功能不同。“猎鹰 9 号”是为了载荷，将货物运输到太空站，而 “新谢泼德”号主要目的是将太空舱送入太空，所以不需要长时间留在太空，它只要进入 100 公里的外太空分界线，并做数分钟停留。
其次，两种火箭的外形设计不同。“猎鹰 9 号”因为需要完全摆脱地球引力，进入地球轨道，所以设计成了细长形，以达到更高的速度。而 “新谢泼德”号不需要完全摆脱地心引力，而是做亚轨道飞行。所以，它采用更为“短粗”的设计，使其降落的时候更平稳。
第三，两种火箭的飞行速度不同。“新谢泼德“号的最大速度是 3 马赫，而猎鹰 9 号在第一阶分离前就已经达到 5.5 马赫到 7.5 马赫。同时，“猎鹰 9 号”在进入太空后，其推力可达到 20 余万公斤，而 “新谢泼德”号只有不到 5 万公斤的推力，这就说明，当火箭坠落时，“猎鹰 9 号”的推进力更强。
由于结构与速度的不同，两者在下降过程中的翻转也就完全不一样。“猎鹰 9 号”会产生较大的翻转，很难实现在指定位置着陆，而“新谢泼德”号产生的翻转相对较小，比较利于定位。
总体说来，把亚轨道火箭和太空火箭做对比意义不大。Blue Origin从研发“新谢泼德”号伊始就是以可回为目的的，而SpaceX则是希望火箭先进入太空，可回收只是附加的设计。
位于西雅图附近的BlueOrigin公司“新谢泼德”号装配工厂。图片来源：BlueOrigin
火箭回收是成功了，但人们又开始问另一个问题：是否能以较快的速度和较低的价格回收火箭来做后续飞行？因为当初制约航天飞机发展的最大绊脚石就是，每次飞行前后都要花费很长的时间，以及数亿美元来对推进引擎进行检查和调试。目前看来，Blue Origin已经克服了这个问题：他们于去年11月、今年1月、3月各发射了一次，调试周期仅为两个月左右。
在一次试飞中，“新谢泼德”号在抵达离地100公里（国际公认的外太空分界线）后，将太空舱分离出来，该太空舱可一次性容纳6人。太空舱在外太空飞行了几分钟后，通过降落伞完成了着陆。而火箭推进模块的气闸关闭，BE-3引擎在降落前启动反向推力，减缓火箭速度，同时完成垂直降落。
有史以来拥有最大舷窗的太空舱。图片来源：Blue Origin
在1月的飞行后，Blue Origin 母公司Amazon创始人杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）对外评论道，第一次回收推进模块仅花费了“小几万美元”。他的技术人员甚至没有把引擎从火箭上拆下来。“我们简单的做了些检查，然后就让它再次升空了。它在一开始就被设计成可重复使用。”
推进器再次成功点火以确保成功着陆。图片来源：Blue Origin
Blue Origin在周六加大了赌注，他们通过一次非正常飞行来对引擎进行测试。工程师们在火箭距离地面3,635英尺（约1.1公里）时，对BE-3引擎进行了重启。一旦测试失败，火箭将坠毁，但一切都进行的非常顺利。不过贝索斯好像早就胸有成竹，因为这是第一次在测试前对外公布消息。他在火箭于德克萨斯州西部升空及降落时，更新了自己的Twitter来说明详情。
推进模块BE-3在距地面3,635英尺时重启。图片来源：BlueOrigin
Blue Origin 甚至在周六的飞行中携带了用于科研目的的载荷：西南研究所（Southwest Research Institute）的“一箱石头”，用来研究微重力环境下演示的破碎情况；以及中佛罗里达大学（University of Central Florida）的“尘埃碰撞”实验，用来研究早期太阳系中大型天体与宇宙尘埃的相互作用。这意味，Blue Origin 已经将“新谢泼德”号作为一种稳定可靠的亚轨道科学实验平台。
太空舱第五次飞行，并成功着陆。图片来源：Blue Origin
周六的飞行之所以意义巨大，不仅因为其再次证明了可回收火箭技术在降低进入太空成本方面的巨大潜力，更在于这种定期的常规飞行为整个发射系统带来了极大的好处：“新谢泼德”号飞得越多，Blue Origin 就越能保障其可靠性和安全性，这对公司计划在2017年开始载人测试、2018年开始接受付费太空游来说是至关重要的。
“我非常、非常确信一件事，如果你想做好太空飞行，那就得不断演练。”贝索斯说道。“如果你需要动手术，有很好的统计数据表明，你应该去找一位一周内做5次这种手术的医生，一周能做10次或20次更好，因为只有当人类达到这个频率时，才会熟练掌握某项技能。我们的目标是每年能飞行100次以上。我们需要一种能不断重复使用的可靠飞行器，而且不太需要维护保养。”
“新谢泼德”号太空舱与火箭分离，以及分别降落示意图。图片来源：Blue Origin
周六的飞行意味着 Blue Origin 的演练在继续，到目前为止进展都很顺利。“新谢泼德”系统的设计目标是重复使用100次，并最终投入商业化运营。在试验样机成功进行了三次飞行后，这看上去好像也不是个太疯狂的想法了。
SpaceX火箭发射升空图
但目前争论的焦点在于，Blue Origin 与 SpaceX 到底哪家强？就正如前文所提出的，SpaceX 至少在体型上是 Blue Origin 的数倍。首先，这两种火箭的主要用途目前看来是不同的， SpaceX 的主要目的是在轨道空间进行货运运输，所以火箭飞行速度会更快，高度也会更高，着落也会更令人印象深刻，而 Blue Origin 的火箭的主要功能是太空旅行，相对小的体积非常合理。
BlueOrigin技术团队正在为“新谢泼德”号的推进器安装着陆装置。图片来源：Blue Origin
更重要的是，实际上不存在哪家“更好”的概念。两家公司都在创造历史。如果我们向殖民月球或者殖民火星，或者更远。我们需要建构一条通往太空的“高速公路”。但只有一条路可以实现这一目标，即大幅度缩减太空飞行的成本，而也只有通过重复使用火箭和太空飞船才能够做到。
自从1960年代前苏联联盟号飞船（Russian Soyuz，上图是发射时的情形）开始飞行至今，人类进入太空的方式并未发生什么改变。
NASA曾尝试过重复使用航天飞机。但每一次飞行之后，航天飞机都有巨大的保养和维护成本。航天飞机有2万多块砖作为其隔热板的一部分，每一个单独编号，都必须检查。作为NASA的计划，航天飞机依赖于多个大型航天承包商来完成工作。然而，其希望削减至每磅25美元的成本目标最后却花了接近每磅2.5万美元，以失败而告终。
截至今日，NASA仍然在使用其昂贵的传统承包商，但它已经放弃了重复使用的尝试。包括发动机在内，NASA的太空发射系统完全是一次性的。相同的rs-25s发动机被用于航天飞机上，并会重复使用。但现在，它们将被再发射一次，然后被扔掉。
NASA表示其需要巨大的火箭探索火星，这只有通过提供非常大的有效载荷空间，才有可能完成人类所期待的火星任务。这可能是正确的。但随着这一大型火箭每次发射可能花费了20亿美元或30亿美元，NASA需要更多资金预算。但自从阿波罗计划接近火星后，这笔预算至今都还没有出现。不幸的是，也没有任何迹象表明，美国国会或新总统将愿意为NASA每年增加数十亿美元的预算。例如，唐纳德·特朗普（Donald Trump）曾表示，他对给公路填坑的兴趣比太空更大。
贝索斯和伊隆·马斯克（ElonMusk,SpaceX创始人）似乎很久前就已经意识到了。他们正在通过低成本、可重复使用的设备，来构建他们的太空业务。SpaceX公司已经在拉低整个卫星发射市场的价格。而现在，他们都在试图实现巨大的飞跃，从低成本的发射器到完全可重复使用的发射装置以及飞行器。
BlueOrigin工程师正在检查BE-4主燃烧室。BE-4是“新谢泼德”号所使用的BE-3推进器的加强版。图片来源：Blue Origin
但让人感到沮丧的是，现在争论的焦点依旧停留在 Blue Origin 与S paceX 的比较上。然而，更重要的是，他们对现状的不满，以及后面的新想法和强大动力。贝索斯贝索斯和马斯克已经实现了个人的财富，现在他们开始投资于未来。他们希望，未来数以千计、数百万计的人可以太空中生活和工作。
这两家网络公司的亿万富翁们正在努力对抗数十年以来的美国航天业惯性——在NASA及其公务员队伍中已存在很久，但在已经适应了高成本的巨大合同的航空航天承包商中更是病入膏肓。不可否认的是，NASA正在做非常令人惊奇的、非常困难的事情，比如，飞过冥王星，以及建设一个在技术上奇迹般存在的国际空间站，但它并没有在其存在的半个世纪的时间中让空间旅行变得便宜和快速。
很明显，贝索斯和马斯克最后是否能够成功还未可知，因为他们正在尝试逾越的技术障碍非常的高。但他们都是在一个非常高的位置寻找新的自己，对抗非常巨大的既有利益。贝索斯已经征服了强大的图书出版商，以及沃尔玛和其他零售商，才得以让亚马逊成为世界上最大的在线商店之一。马斯克也是从非常强大的竞争对手手中夺得自己的份额，包括Paypal对抗银行巨头，以及特斯拉已经在颠覆传统汽车和化石燃料产业。
BlueOrigin在进行下一步机械加工前，技术人员正在检查BE-4的铜制喷嘴。图片来源：BlueOrigin
他们现在与航天工业做着同样的事情。可回收火箭是太空飞行的颠覆性技术，这种技术可以大幅降低进入太空的成本，在有生之年将我们带去月球，甚至更远的地方。
幸运的是，虽然去年11月时，贝索斯和马斯克在Twitter上吵的热闹，但现在两人好像又言归于好了。这两个男人确实都很高傲，都想争夺太空民主化的荣耀，但他们却有着共同的目标，而且要意识到这种竞争将激励他们到达新的高度。
所以，我们应该为 Blue Origin 和 SpaceX 所取得的成就而感到骄傲，而不是比较谁家的火箭更大，飞得更远，或是先实现成功降落。两家公司都在花着自己的钱、解决着最困难的问题。两家公司都在试图将尤里·加加林（Yuri Gagarin）和艾伦·谢泼德（Alan Shepard）于半个世纪前为我们开拓的前沿拓展的更远。不管最终那家能成功，这都将是人类的胜利。
本文部分内容来自Blue Origin官网、Ars Technica、NASA官网，以及麻省理工科技评论。DeepTech深科技编辑出品，转载请注明来源
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