蓝色起源:贝索斯的太空愿景与竞争格局 海伦子Hellen 2024-07-08

Hello,与SpaceX相比,贝索斯的蓝色起源(Blue Origin)似乎一直是一家存在感较低的公司,关注和谈论它的人相对较少。这主要是因为其项目进度比SpaceX慢很多。然而,我最近注意到蓝色起源再次成为焦点,是因为它又在起诉SpaceX。

法律纠纷与NASA合同

此次诉讼中,蓝色起源要求监管机构限制SpaceX在佛罗里达州的火箭发射次数,理由是对当地社区和环境造成了影响。近两年来,关于蓝色起源的新闻似乎大多围绕着官司展开。此前,NASA选择了SpaceX作为登月着陆器供应商,蓝色起源对此提出诉讼,声称NASA的评估过程不公平,并认为载人登月这种重要任务不应仅由一家私人公司承担,存在风险分散不足的问题。这场官司持续了两年,直到去年,蓝色起源终于获得了NASA一份价值34亿美元的登月合同,负责建造货运和载人两种登月着陆器,并将参与2029年的登月计划。

这种竞争态势和“互怼”是产业有前景的侧面证明,有前景才会吸引竞争,而竞争能推动进步。

贝索斯的太空愿景

杰夫·贝索斯对太空探索有着深远的规划。蓝色起源的成立时间甚至比SpaceX还早两年。贝索斯在成立亚马逊六年后的2000年,就创立了蓝色起源。他的长远愿景是将重工业迁移到地球以外,并开发其他星球的资源——包括能源、矿产、土地和水资源——以满足全人类的生活需求,从而避免消耗地球。他认为,人口增长与资源消耗并非对立关系,通过拓展地外空间,我们可以同时实现发展和保护地球。考虑到人均能源使用量,向地外拓展是必然之举,关键在于何时以及如何去做,其必要性毋庸置疑。

贝索斯曾与Lex Fridman进行过一次两个多小时的访谈,其中有两点给我留下了深刻印象:一是如果人口超过万亿,将涌现出海量的天才,如1000个莫扎特和1000个爱因斯坦,实现量变到质变;二是“你不是死后去天堂,而是出生时就已经在天堂了”,他认为人们从太空中俯瞰地球时的感受,印证了地球作为宇宙奇迹的独特性。

New Shepard:亚轨道太空旅行的先驱

蓝色起源公司名称的由来,源于尤里·加加林(Yuri Gagarin)在1961年4月12日首次从外太空俯瞰地球时发出的感叹:“Earth is so beautiful, it's blue”。因此,蓝色起源的首个火箭项目New Shepard(新谢波德号)主打太空旅行,旨在让更多人有机会欣赏地球之美。

值得注意的是,蓝色起源是历史上第一个实现火箭垂直回收的公司,其New Shepard火箭比SpaceX的Falcon 9早了两个月实现这一壮举。New Shepard以第一位进入太空的美国人艾伦·谢泼德(Allan Shepard)命名,其研发始于2006年,并于2015年首飞。该火箭全长9米,由助推器和载人舱组成。推进器采用液氧加液态氢气的组合,推力达50吨,最大上升速度为每小时3700公里。助推器和载人舱均可回收。

这与SpaceXFalcon 9有所不同,后者是两级轨道级火箭,第二级通常不可回收,因为其承担着将载人舱送入轨道的任务。而New Shepard是亚轨道火箭,主要用于商业太空旅游。其载人舱拥有巨大的观景窗,提供沉浸式的地球俯瞰体验。尽管New Shepard抢先实现了垂直回收,但其轰动性不如Falcon 9,主要是因为亚轨道飞行的难度相对较低。

要实现正常的轨道飞行,航天器通常需要达到低宇宙速度(Low Earth Orbit speed),即每秒7.9公里,以抵消地球引力,实现稳定绕轨。而亚轨道飞行则未能达到此速度,上升后很快就会下降。然而,New Shepard能够达到卡门线(Kármán line),国际上将离地100公里处定义为航天与航空的分界线。

亚轨道飞行的体验

穿越卡门线后,体验者即可算作宇航员,并能体验短暂的失重感。在New Shepard的飞行中,助推器将载人舱送至接近卡门线的高度后分离,载人舱继续滑行穿越卡门线。在引擎熄火的瞬间,乘客便会感到失重。这种失重感并非摆脱地心引力(100公里处引力仍很大),而是由于载人舱与乘客一同经历相同的加速度,且缺乏足够大气减速,从而产生漂浮感。乘客可以体验大约4分钟的失重,直到载人舱下降至约50公里高度,空气阻力再次显现,将乘客推回座位。

对于一般的太空旅行体验,New Shepard提供的方案已足够。Elon Musk曾嘲笑New Shepard无法入轨,并建议可以做得更低。但New Shepard的设计目标就是太空旅行,其载人舱最多可装载6人,且不需要专业宇航员操作。New Shepard迄今为止成功发射了24次,其中载人任务7次,Bezos本人也曾乘坐,这显示了他对其安全性的信心。

New Glenn:迈向深空的轨道级火箭

Bezos的太空探索目标不止于太空旅行。今年9月底,蓝色起源将发射一枚重型运载火箭——New Glenn(新格伦号)。该火箭以第一位进入地球轨道的美国宇航员约翰·格伦(John Glenn)的名字命名。

New Glenn是一枚两级火箭,总高度95米,远高于SpaceXFalcon Heavy(70米),但略低于Starship(121米)。其宽度为7米,而Starship为9米。New Glenn的近地轨道载荷为45吨。一级助推器可回收,但二级火箭目前不可回收,不过未来计划进行改造,实现与Starship一样的完全可回收。

New Glenn的总推力约为1700吨,接近土星5号的一半。其助推器上的7台发动机采用液氧加液态天然气的组合,而二级发动机则使用液氧加液态氢气的组合。液态氢因其更高的比冲(燃油率),能使航天器在轨道上停留更长时间,更方便执行升空任务。New Glenn的首飞将携带一枚火星探测器。

这与SpaceXStarship研发策略截然不同。Starship采取快速迭代的方式,试飞的是原型机,边发射边寻找问题并改进。而New Glenn则遵循“十年磨一剑”的模式,目标是一次性成功。

蓝色起源整体给人的感觉是低调、稳健,且似乎不缺资金。但未来,它们同样需要面对量产和成本控制的挑战,这是所有私人公司在追求利润率和可持续性时无法回避的问题。New Glenn作为一枚正儿八经的轨道级火箭,能够执行部署卫星、建造空间站、探测月球和其他行星、开采太空资源以及载人登月等多种任务。只有拥有这种级别的运载火箭,Bezos将其重工业迁移至地球之外、开采利用外太空资源的宏大愿景才有可能实现。

搭建太空产业的基础设施

Bezos创立的亚马逊是全球最成功的电商平台之一,其成功得益于互联网和邮递系统的基础。在太空领域,Bezos也期望成为那个搭建基础平台的人。他认为,有了运输工具、足够的空间站和月球基地等基础设备,太空产业才有可能取得指数级的进展,为后辈们提供更大的发挥空间。

私人航天公司的驱动力

许多人,如BezosElon Musk,在二十多年前就开始探索私人航天公司。这得益于美国太空产业的私有化趋势,以及上世纪美苏冷战时期的太空竞赛,特别是人类登月事件,对当时一代年轻人产生了深远影响。尤其是在英文地区,这种文化传播更为广泛,使他们在成长过程中接触到大量关于太空探索的科普及小说,这种影响一直持续至今。Bezos在5岁时(1969年)见证了人类首次登月,这无疑塑造了他“一切皆有可能”的信念,并体现在他高中毕业演讲中关于人类殖民太空的梦想。

开展火箭业务是一项高风险的投资,与电商截然不同。它不仅需要巨额资金,更需要宏大的梦想。

其他项目与展望

除了建造火箭和登月着陆器,蓝色起源还在与Sierra Space(根据上下文推断)合作建造太空站,并与亚马逊一同推进名为Project Kuiper的卫星星座项目,计划发射3236颗近地轨道卫星。Project Kuiper使用的火箭发射并非SpaceX的猎鹰9号,而是联合航空(ULA)的火箭。

关于蓝色起源的介绍暂时到此。期待9月底New Glenn的首次发射。

📌 文中提及的人物和组织

人物: Jeff Bezos

公司/组织: Blue Origin, SpaceX, NASA

产品/模型: New Shepard, New Glenn, Falcon 9, Starship

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