新火箭回收時代——蛻掉高大上光環
縱觀現在的一次性火箭，推進劑的成本只佔任務成本的1%左右。巨大的成本來自於宇航級別的硬件，比如中止實驗和生命維持設備等等，除此之外還有火箭本身發射的費用。從理論上講，有了火箭可重用性，我們就可以看到一條新的道路——這可以將進入太空的成本降低至一百分之一。換句話說，現在一次花費3000萬或1億人民幣的發射任務只需要100萬人民幣。這是巨大的進步，這會改變一切。
1969年，尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林第一次踏上月球，這鼓舞了全世界的科學家，證明登月和外太空任務是完全可以的。不過50年過去了，成功的案例還是不夠多，進入外層空間的宇航員不到600人，而登月的只有12位宇航員。未來我們不是糾結於發射一次多少錢，而是產業化火箭發射，讓火箭三天一任務，五天一陣列。
火箭和飛船的可重用性加速了航空航天的產業化，但是人類絕不可止步於此。其實現在的火箭任務都有一個性質，那就是地球上巨大的工業綜合體建造的組件被送往太空，成本為每千克數萬人民幣。而在未來，我們可以在太空中製造微處理器，這就是太空工廠的概念。
朝這一方向發展的趨勢包括需要新能源生產來滿足工業需求，需要更密集的多的火箭發射任務，需要更高的工業水平。太空工廠包括未來的小行星採礦可以減少工業活動造成的汙染，最終能夠利用小行星和其他空間資源。如果想要實現太空工業化太空工廠的目標，就需要從基礎做起，今天我們來看另一家公司——藍色起源。
藍色起源與初心夢想
在2015年11月至2016年10月之間，藍色起源利用早期版本的新謝潑德火箭進行了五次太空層之上的往返飛行。然後航天器退役了，該公司在華盛頓州肯特市的團隊重點轉向建造一個可以運載船員的全新火箭的版本。
一系列飛行測試進展順利，藍色起源公司最早可以從明年開始將人們帶上亞軌道太空之旅。新謝潑德？傑夫貝佐斯以美國第一位宇航員艾倫·謝潑德的名字命名他的第一枚運載火箭“新謝潑德”，這個火箭設計新穎，底部有四個楔形可操作的尾翼，和SpaceX回收技術有些許不同。
那麼新謝潑德火箭如何返回地球呢？在火箭第一級頂部附近有一個環，在火箭以音速下降時，這個環充當一個圓鰭，用來穩定火箭的飛行，配合底部可操作尾翼再加上BE-3引擎的噴流動力調整就可以實現重返地球的目標。和SpaceX回收方式最大不同之處是新新謝潑德火箭還增加了拖曳制動器，拖曳制動器可以幫助新謝潑德火箭減速，減速到音速的一半用於著陸。
新謝潑德的火箭設計新穎，主打太空旅遊的藍色起源公司還需要著重研究的就是船員艙。藍色起源公司擁有飛船領域最大的太空窗，船員艙的太空窗有1.1米高60釐米寬。除此之外，乘員艙擁有161立方米的內部空間，這個尺寸相當於艾倫謝潑德水星任務飛船可用空間的10倍以上。它能容納六名宇航員，並且足夠大，宇航員可以自由漂浮，也可以體驗無重力翻跟頭的感覺。
新謝潑德火箭最多可以承載六名乘客。在飛行過程中，船員艙與藍色起源公司的氫燃料BE-3火箭發動機可以提供動力助推器分離的操作。船員艙利用降落傘降落到地面，而助推器可以讓自己單獨飛回受控著陸點，這一過程是編程控制的。所以看到這裡我們明白了新謝潑德火箭是一種完全可重複使用可回收的垂直起飛、垂直著陸的火箭。
藍色起源公司除了新謝潑德火箭之外還擁有第二枚正在製造的火箭，也被叫做新格倫火箭。這確實是一個不小的進步，幾乎和土星五號月球火箭一樣的高度，推進力是新謝潑德火箭的35倍。藍色起源公司為新格倫火箭設置的定位是進入地球軌道，然後進行回收操作，顯然它的推進力更高。傑夫貝佐斯表示，新格倫及更大規模的火箭有朝一日可能會搭載100名或更多乘客。
在航空界，傑夫貝佐斯的藍色起源以及像埃隆·馬斯克的SpaceX公司這樣的商業航天企業家有很多。但是馬斯克和貝佐斯在太空探索領域方面走向了完全不同的道路。貝佐斯專注於火箭可重用性，但還沒有將火箭送入地球軌道。馬斯克專注於建立一個運營系統，SpaceX火箭可以定期為國際空間站提供服務，但可重用性也做的很不錯，他們的發射機會更多，所以更需要降低成本獲得更大收益。
創造一個真正的太空時代和一個真正的太空經濟，將會成就一個人類創造性和人類獨創性的新紀元。我們誰都不想生活在一個停滯不前的文明中，我們想生活在一個充滿發明、成長和令人難以置信的新事物文明中，如果想實現，完全可以去太空。
一個火箭最關鍵之一是引擎，接下來我們來看看新謝潑德火箭使用的BE-3引擎。該引擎將為新謝潑德火箭提供動力，而BE-4引擎將為新格倫火箭提供動力。BE-3由該公司內部開發，藍色起源公司對引擎進行了450次測試，累計運行時間超過500分鐘，最終建造了BE-3引擎。BE-3使用了液氧和液氫推進劑，可以產生49萬牛頓的推力。在著陸的時候，引擎噴流可以減速到90000牛頓，這是火箭動力下推進垂直著陸的一個關鍵。
就像航天飛機的主要引擎一樣，BE-3使用了高性能的液氧和液氫。BE-3是為操作和可重用性而設計的，比如一次任務結束之後，引擎的檢查和維護工作不需要做太多。藍色起源公司的方法增加了引擎可用性，同時降低了運營成本。
BE-4與BE-3明顯不同，BE-4產生的推力是BE-3的五倍。它還使用不同的推進劑組合，其中包括液化天然氣和液氧。這種碳氫化合物發動機吸引了大家的興趣，因為它被看做俄羅斯製造的RD-180的替代品，因此ULA聯合發射聯盟的新火箭也準備採用BE-4引擎。
由於藍色起源公司新格倫火箭和BE-4引擎的開發工作比較保密，所以我們現在只知道藍色起源公司正在並行測試引擎的兩個重要部分。一個涉及動力模塊，包括髮動機的預燃器，主泵，增壓泵和主閥，另一個是發動機噴油器的小規模試驗。
剛才我們說了新謝潑德火箭和新格倫火箭，之後探究了一下BE-3和BE-4引擎的一些關鍵問題，接下來我們回到新謝潑德火箭和乘員艙組成的系統整體。該系統由新謝潑德火箭和頂部的加壓膠囊組成，合併後的系統可以垂直髮射，加速約兩分半鐘，然後發動機就會斷開，乘員艙與助推器分離，飛向太空。在自由落體幾分鐘後，助推器進行自主控制的火箭動力垂直著陸，而乘員艙可以利用降落傘著陸，兩者都可以再次使用。
另外，乘員艙的每扇窗戶都是由多層斷裂透明膠片組成，因為這是太空旅遊，乘客宇航員需要極佳的視角觀賞地球，這種源材料極其設計可以最大限度的減少光失真和反射，太空窗可以透射可92%的可見光。當然，這足夠安全。
載人航天最重要的就是安全，藍色起源新謝潑德火箭和乘員艙擁有雙重保障，首先是我們知道的中止實驗，乘員艙可以在兩秒之內單獨彈出。第二個就是6個座位的降落傘裝置，假設乘員艙本身有問題，宇航員可以身著宇航服進行座椅逃生。內部控制系統需要根據情況決定現在是否可以進行座椅逃生，一般情況下座椅逃生不會用到。
這是發展太空探索的絕佳的時代
未來我們會踏入太空工業時代，在這個時代的人們也在努力實現降低成本的目標。火箭回收，乘員艙回收，引擎推進技術的突破，足夠安全的保障等等，這是我們現在可以做的事。現在是發展太空探索的絕佳時代，首先第一步就是火箭產業化，讓看起來很高大上的火箭任務也能走進千家工廠，當然，載人航天可能要複雜一些，一切要以安全為準。
迎接太空工業時代之前，我們需要藍色起源和SpaceX等這樣的公司為人類的未來做出貢獻。藍色起源等一些公司和機構無疑走在了世界的前列，在獲得利益的同時也不會忘記初心，始終堅信未來太空探索的價值將遠高於地球工業。
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