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      航天發射場的未來就是像飛機場,火箭們并排等待發射

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      近來,針對Sp-a-c-eX在商業航天領域無可撼動的壟斷性地位,美國國內對其擔憂和指責又開始抬頭。

      確實,友商們的擔憂也非多余。就在今天(9月19日)凌晨,SpaceX進行了今年第117次軌道發射,也是全球年度第215次軌道發射,這意味著僅SpaceX一家發射次數就占了全球近55%;如果按照載荷重量,SpaceX全球市占率更是達到了近90%。其中,僅星鏈(St-a-r-l-i-nk)就占了全球在軌衛星總數75%;火箭發射成本最低(拼車任務)也已經降到了每公斤約500美金。

      為了消除友商和監管的疑慮,SpaceX今天發表了一篇報告,整篇文章基本上突出一個合作共贏的態度,以積極的態度回應了相關的質疑,沒有采用強詞奪理式的全盤否定或者不予回應,并且提出了切實解決方案和改善措施,并表示愿意積極推進當前監管機制的優化,促進整個火箭發射行業的健康可持續發展。

      這也可以看作是一篇對管理機構向上管理的范文。作為被管理者,不斷的提出新的理念和方案,推著管理者不斷改進。

      以下,Enjoy:


      2025年3月,Fram2任務的宇航員在前往自己火箭發射場的途中,觀看了一枚獵鷹9火箭的發射。這一刻預示著未來航天發射的圖景——火箭發射將如同今日的飛機起飛一樣平常。

      SpaceX成立于2002年,旨在拓展通往太空的道路。不僅是為政府或傳統用戶服務,更面向全球的新興參與者。如今,作為全球領先的航天發射服務提供商,我們以前所未有的頻率進行發射,安全可靠地將宇航員、衛星以及其他有效載荷送入太空,服務于地球上的生命,同時為我們的終極目標——實現人類多星球生存——做準備。

      為了實現這一目標,SpaceX與美國政府的合作伙伴一道,正在徹底改變傳統發射服務所需的基礎能力。不斷挑戰現狀,將使美國的發射服務提供商能夠以過去難以想象的頻率進行發射,同時不犧牲安全,保護環境,并確保美國在太空探索領域繼續保持領先地位。

      類機場運營模式

      未來的發射場需要像機場一樣全面運轉。這意味著每天可以進行多次發射,由多個服務商執行,支持多種飛行器與任務的發射需求。SpaceX致力于與聯邦監管機構、國家航天試驗場以及行業伙伴通力協作,共同實現這一愿景。我們已在爆炸與聲學科學研究、物理基礎設施、運營技術及現代工具方面投入大量資金,以推動美國建設動態化、安全且高頻次的航天發射場。


      我們在卡納維拉爾角的努力已證明,在真正合作的基礎上,美國的航天發射數量可以顯著增加。得益于與NASA、FAA、美國太空軍等合作伙伴的密切協作,獵鷹系列火箭目前平均每兩天就發射和回收一次——這一發射頻率曾被認為會使其他發射服務商無法共享發射場。2025年,僅在佛羅里達,獵鷹火箭的發射次數就有望超過100次,而其他發射商也仍保持著各自的正常運營。SpaceX經常與其他發射商直接協調,以確保任務之間不發生沖突。有時,我們甚至主動推遲自己的發射,以便為其他服務商留出額外時間,就像飛機在跑道上等待起飛一樣。

      為了實現高頻發射,SpaceX在基礎設施升級方面投入了大量資源。在獵鷹項目中,我們開發了用于監測發射區和天氣的新工具,協調飛行器之間的通信頻率,并建立了液氮、氦氣等物資的存儲系統,以確保我們的高頻發射不會對佛州其他運營商的供應鏈造成影響。

      針對星艦及其更大規模的推進劑需求,我們正大規模投資建設本地推進劑供應能力,包括在星艦發射場及其鄰近區域建設空氣分離裝置和甲烷液化工廠。這將確保星艦發射,不會影響其他運營商推進劑等物資的供應。我們還在與NASA、美國太空軍、Space Florida及佛州交通廳合作,改善包括供電、傳輸、廢水處理和道路在內的核心“共用”基礎設施。

      只要在各個發射場點持續投資所需資源——如電力、數據、物資和運輸——我們相信,整個發射行業完全有能力提出創新方案,在保障公眾安全的同時,在大幅提升發射頻率的情況下實現更有效的任務協調。

      “可以發射”狀態

      為保障公眾安全,在某些發射相關活動期間,必須臨時封閉發射臺周邊區域,以保護人員和設施。SpaceX一直在努力通過測試和現實世界數據來縮短清場時間和范圍,并持續簡化發射這一復雜流程。


      隨著發射項目的推進與能力的驗證,這些清場區域可以在確保安全的前提下大幅縮小。例如,獵鷹火箭的清場區域,已隨著其可靠性的持續驗證而顯著減少。這種清場區域的縮小,不僅適用于發射臺周邊,也適用于飛行路徑沿線的空域和海域。如今,獵鷹9對大多數飛行路徑的空中交通影響已降至最小。艦的清場持續時間也將保持較低,其飛行器與地面系統已設計成可在一小時內完成推進劑加注。


      隨著星艦等新型飛行器的上線——具備完全且快速重復使用能力,使用先進推進劑,并從美國為數不多的繁忙發射場起飛——基于最新數據對清場區域大小與位置做出合理決策,就變得尤為重要。

      SpaceX與NASA保持密切的技術合作,對液氧/甲烷推進火箭進行了大量測試,以便更精確地界定爆炸危險區域。歷史上,美國大多數火箭使用的是液氫或RP-1/液氧推進劑。如今,包括星艦在內的多款新型火箭都采用液氧和甲烷推進。由于缺乏相關數據,政府機構一直依賴非常保守的方法來劃定爆炸危險區。這導致液氧/甲烷火箭的清場區通常極為龐大,對正常運營構成干擾。


      為填補數據空白,SpaceX與NASA合作,并在FAA與美國太空軍等政府部門參與下,開展了長達數年的研究,評估液氧/甲烷火箭的爆炸當量。這項研究包括在我們德州麥格雷戈火箭開發中心進行的綜合測試,輔以星艦試驗飛行中的實測數據,包括近期的地面測試失敗事件。借助這些數據,SpaceX建立了一套以物理學為基礎的科學爆炸當量計算模型,用以彌補液氧/甲烷火箭相關知識的缺口。

      在將星艦發射引入佛州的過程中,SpaceX已為不同配置和任務提出了相應的清場區域方案。這些方案基于實際測試數據,并在爆炸當量的基礎上引入了保守的安全系數,旨在實現更精確、安全的清場范圍。

      盡管許多分析是針對星艦量身定制的,SpaceX也將多年測試積累的數據共享給政府,以協助未來使用液甲烷與液氧推進的新型火箭的決策制定。我們希望通過直接向FAA、國防部、NASA等政府伙伴分享解決方案,不只是指出問題,而是以數據和科學分析為基礎,推動整個航天安全領域向前發展。

      通過這一新的數據與評估液氧/甲烷火箭爆炸危險區的方法,SpaceX有信心星艦的運行不會影響肯尼迪航天中心(KSC)或卡納維拉爾角太空軍基地(CCSFS)內其他發射服務商的運營。上文中的示意圖清楚表明,提議中的清場距離不會影響任何其它現有的發射場,也不會干擾CCSFS上的南北交通。SpaceX期待與行業伙伴就航天發射運營展開以科學與數據為基礎的開放、誠實且合理的討論。

      最終,提高發射頻率和容量并非零和游戲。SpaceX與國家發射場運營方已通過獵鷹火箭證明,只要規劃得當,協調充分,采取現代化、安全且基于數據的流程,發射場完全可以支持每天連續發射多次。跨服務商及政府單位的協調,是將航天發射轉變為類機場操作的關鍵因素。

      做好“好鄰居”

      目前,美國擁有可執行軌道發射任務的地點非常有限,其中只有卡納維拉爾角可同時支持低至中傾角的順行軌道發射和地球同步軌道發射,這對商業、國家安全和科學衛星都至關重要。


      SpaceX目前在卡納維拉爾太空軍基地、NASA的肯尼迪航天中心、范登堡太空軍基地擁有發射臺及火箭處理設施,在德州南部的星城擁有生產、測試和發射設施。在短期內,我們還計劃在佛羅里達新建更多星艦發射臺。

      共享航天港意味著要做彼此的好鄰居,不僅對其他發射服務商,還對更廣泛的社區。得益于與FAA、美國海岸警衛隊、美國太空軍等政府伙伴的緊密合作,SpaceX目前每周在佛州多次發射獵鷹火箭,卻幾乎不會對漁業、航運或航空造成負面影響。SpaceX持續與FAA合作,探索將發射與再入任務高效整合進國家空域系統(NAS)的最佳路徑。也因此,SpaceX火箭發射期間,佛州太空海岸周邊的大多數關鍵航線仍可保持開放,局部空域封閉區域也可在發射后三分鐘內解除。

      SpaceX與FAA正在將這一成熟機制復制到星艦項目中。在Starbase執行的第10次星艦飛行中,FAA于發射后10分鐘內重新開放了全部受影響空域,其中部分區域7分鐘內即恢復通行。由于提前高效協調,這次任務未對空中交通造成實質性干擾。我們有信心繼續通過這一合作,將星艦任務高效整合入NAS系統。

      正如我們在獵鷹運營中所展示的那樣,隨著飛行歷史積累,航空器危險區(AHA)將經歷顯著的面積縮減。例如,自2022年以來,我們已將獵鷹9在星鏈任務中的危險區面積縮小約66%。而在LC-39A環境影響評估草案(EIS)中所列的AHA與說明,僅代表所有最壞情況的復合體,實際任務中不會出現這種全部重疊情形。SpaceX預計,未來執行的星艦任務所需的AHA范圍將顯著縮小,持續時間更短,并以星城積累的大量飛行數據和可靠性為基礎加以驗證。

      為了所有人的利益

      當下,對通往太空的需求空前旺盛。美國長期以來的政策明確指出:一個強健且多元化的商業航天行業——同時服務于政府和商業客戶——是確保持續太空準入的關鍵。近期的總統行政命令再次重申了這一政策,并要求采取直接措施,推動從美國航天發射場的更多次發射,以支持國家防務、NASA探索任務及經濟發展。


      星艦在落實這一國家政策中扮演著關鍵角色,例如助力阿爾忒彌斯計劃將美國宇航員送回月球。我們也不是唯一依賴佛州太空海岸等發射場快速起飛的服務商。實現這些國家目標,必須提升整個發射行業的快速、可靠發射能力,理想情況下還需從多個地點起飛,以增強對天氣等不可控因素的韌性。

      史上首次,我們迎來多方協同打破傳統發射操作模式的契機——從緩慢、繁冗的傳統流程,邁入一個動態化的未來,就如同全球數億人每年通過機場出行那樣便利。SpaceX與無數同行一樣堅信,只要人類能夠根本性地提升進入太空的能力,地球上的無限機會與切實福祉終將唾手可得。這也是我們持續突破發射極限、始終專注安全與可靠性的根本原因。

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