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用飞机放卫星的新技术,价格只要马斯克家的2折_详细解读_最新资讯_热点事件

编者按:本文来自微信公众号“把科学带回家”(ID:steamforkids),作者:七君,36氪经授权发布。

说到放卫星的科技公司,我们很容易想到马斯克的 SpaceX、亚马逊的贝索斯的 Blue Origin。

但其实在5年前,另一位航空业大佬也开始琢磨放卫星的技术,他就是维珍公司的老板理查德•布兰森(Richard Branson)。

这位大佬曾经在2018年让飞机飞入了太空,对,就是那个要让乌鸦人类坐飞机巴士到太空旅行的维珍银河(Virgin Galactic)。

维珍银河进入太空的第一人称场面

观摩维珍银河一日游给人影响最深的话是机长的那一句:“几十亿美金烧的风景真不错啊!”

布兰森也有个放卫星的太空梦。17年,维珍成立了一个叫做 Virgin Orbit 的新公司,它在2年前开始推出用二手飞机放卫星的技术。

今年4月初,这架能放卫星的飞机已经完成了研发阶段最后的带燃料测试,下一步就是直接放卫星了。虽然 Virgin Orbit 还没有正式发射卫星,但是已经和包括NASA、美国国防部在内的许多机构签署了价值千万美金的发射合同。

来看看这种特殊的放卫星飞机吧。

这个放卫星的飞机叫做“宇宙女孩”(Cosmic Girl),它原本是维珍的一架波音747-400客机。

改造后,以前的客机内部的经济舱的设备全部被拆除了,看起来只剩了一个空壳。这样一来,宇宙女孩减重 22吨,相当于火箭燃料的总重。

而头等舱被改造成了工程师的工作室。

改装后的波音宇宙女孩可以把火箭带入距地表1万米的平流层。显然,进入平流层顶部需要有强大的动力,改造的波音飞机主要依靠4个通用电气CF6引擎。

到达指定高度后,在发射火箭的时候,飞机会昂头呈30度角,然后释放火箭。

火箭和飞机分离后,被火箭推进器推入太空,接着将运载的小型卫星送入轨道。

来看看这个宇宙女孩的胳肢窝夹住的火箭 LauncherOne。

LauncherOne 是个两节式火箭,有21米长,25吨重,和 SpaceX 家的火箭相比的确很娇小。但娇小就是它的优势,它可以运载从面包这么小到冰箱这么大的卫星,飞行速度可以达到声速的20倍,即每秒6800米。

LauncherOne 的燃料是火箭的常见燃料液氧煤油(RP-1),而 LauncherOne 的引擎测试简直大片视效——

2019年7月,LauncherOne 已经做了一次不带燃料的机上释放测试,助推器按计划掉入加州的沙漠中。

这种火箭发射方式被称为空中发射技术(Air launch)。

在近十年里,NASA、美国军方、世界第4大军工生产厂商诺斯洛普·格鲁门(Northrop Grumman)和微软联合创始人保罗•艾伦设立的平流层发射系统都做过空中发射。

微软联合创始人保罗•艾伦设立的平流层发射系统设计制造了专门的飞机

空中发射技术的出现,是暴增的需求带来的。

卫星可以支持通讯,提供互联网,还可以进行地球数据搜集,用处多多。目前我们头顶有大概2千个卫星,但它们的数量在几何式增长。2018年有365个卫星发射升空,平均一天一个,但预计到2025年这个数量将达到每年1100个。

马斯克家的 SpaceX 建造发射的猎鹰9号运载火箭每次发射花费超过6200万美金。按照已经相对“平价”的马斯克家的发射费用来算,卫星发射的市场将在未来五年里达到至少千亿美金的规模,难怪贝索斯和微软创始人保罗•艾伦他们都纷纷开始布局。

每年发射的卫星数量不断增长,其中通讯卫星和地球观测卫星占最大的比重。

图片来源:Union of Concerned Scientists

不过对于小型卫星来说,猎鹰9号运载火箭的运输成本还是太高昂了。为了能蹭火箭发射台,许多小型卫星不得不“拼车”共享火箭,傍住主载卫星的大腿才能升空,这种方法被称为ride-share。

小型卫星

然而,传统的火箭发射台常常被订满,即使使用 ride-share 的方案,每次火箭发射也要排队等好几年的功夫。

另外,ride-share 还需要看主载卫星的脸色,如果主载卫星不飞,那么就只有一起陪着等的份了。

和固定在地表的火箭发射台相比,空中发射技术却方便多了。

维珍公司表示:“现有的火箭发射台已经人满为患,而空中发射技术不需要昂贵的地面发射台,且更适应变化的天气。”

比如,理论上运载飞机可以从全世界任何有机场的地方把卫星带走,然后带入不受下方对流层影响的平流层发射,而不需要像重型卫星那样运到佛罗里达等地的发射台才能发射。

把火箭加载在宇宙女孩上也很快,只需要24小时不到的时间。但是传统的火箭在火箭发射台上的安装时间需要几天甚至几周。火箭运载飞机还可以重复利用,碳排放比普通发射台要小得多。

当然,空中发射的最大优势在于成本。

Virgin Orbit 的特殊项目副总裁 Will Pomerantz 介绍,这种卫星发射方式可以把发射台发射的价格,也就是5000万美金降低到1200万美金左右,换句话说可以打个2折。

有了空中发射这种相对低成本的卫星发射手段,偏远地区也可以发射自己的因特网和气象卫星了。实际上,上文提到的维珍银河就是用空中发射的方式进入太空的。

卫星发射原价99999999,现价99.9包邮上天和月球肩并肩,现在下单24小时内飞行员上门提货,这样的日子指日可待了啊。

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