
▲ 火箭實驗室公司還推出了實況轉播APP
電子號火箭可能是這個世界上目前噸位最小的運載火箭。當然,我們這個定義前面要加上不少定語:從地面起飛的、能夠把載荷送入地球軌道的、可以投入商業運行的。貝克把火箭造得這么小,不但是因為新西蘭的產業基礎很難支撐更大的火箭,也是因為小火箭自有用武之地。
小火箭的用途,自然是發射小衛星。人們提出小衛星的目的,就是降低宇航活動的成本、壓縮周期,這樣就降低了航天飛行的成本,讓更多機構能加入航天活動里來。因此,小衛星的發射也應該很便宜吧。然而,如果用單位質量入軌成本來計算,小衛星一點都不便宜。
人們都知道,在發射服務領域有個著名的“1千克1萬美元”標準。也就是說,把衛星發射到軌道上,每千克費用最低也要1萬美元。各國航天發射服務界盡了巨大努力,也沒能有效突破這個門檻。在西方,以便宜著稱的獵鷹9號火箭,向地球同步轉移軌道發射航天器的單價在1萬美元左右,這基本上是地板價了。
發射小衛星的單價更高,根據統計,搭載發射的費用超過每千克3萬美元,有些情況下甚至接近4萬美元。這其中的原因是,大衛星用一個簡單的包帶就可以連接在火箭上。包帶加上相關的爆炸分離螺栓,質量也是非常有限的,平均到大衛星的每1千克質量上,占的比例很少。但小衛星就不同了,尤其是立方星。
小衛星一般是利用火箭富余運力進入太空的。但這些小衛星都需要用適配器來把它們見縫插針地安裝在火箭的某個位置。這樣帶來的后果,就是需要研制各種各樣的適配器。適配器需要有相應的結構來保護小衛星,有釋放機構來把它們推入軌道,有些適配器甚至具有供電的能力。這些都需要占用火箭的運力和容納空間。也就是說,小衛星用戶不但要發射自己的衛星,還要分攤適配器的費用。有些適配器甚至比它所承載的小衛星還要重。因此,小衛星的發射單價并不是1萬美元,有的時候甚至會超過3萬美元。

▲ 皮特·貝克和電子號火箭在一起,墻上是他歷年放飛的探空火箭
其實,用小火箭來單獨發射小衛星,成本并不應該太高。中國的長征十一號運載火箭700公里太陽同步軌道運載能力350千克,低軌運載能力可達700千克,報價正是每千克1萬美元量級。但是,根據美國的《國際武器貿易管制條例》,任何帶有美制零件的衛星都不能用中國火箭發射。或許正是因為如此強大的競爭對手被排除在市場之外,國際上現有小火箭的發射報價大概都是每千克3萬美元左右。其中也包括“電子號”,它的報價是,送150千克載荷進入500千米高太陽同步軌道收費490萬美元,單價1千克近3.3萬美元。
這樣算來,小衛星用戶選擇大火箭還是小火箭,費用都差不多。那么,小火箭的競爭力在哪里呢?
小衛星要想搭載發射,自然就需要找到合適班次的火箭。很顯然,大火箭是為主要載荷服務的。主衛星需要在什么時候發射,搭載的小衛星就只能服從。但是,這樣的時間選擇對小衛星用戶來說未必是最優的,有時候會太早,有時候會太晚。搭便車還要付高價,這對用戶來說無論如何都不舒服。而且發射服務商還要為此承擔額外的風險,如果因為小衛星本身或者分離過程中的故障,影響了大衛星,那就得不償失了。
小衛星“團購”發射服務也存在同樣的問題。如果是同一家機構、同一個星座的同類衛星集中發射,或許還不存在協調的問題。但如果是多家機構的衛星團購同一枚火箭,麻煩就來了。發射服務商要和所有機構分別簽訂發射服務合同,增加了管理成本。如果有一家機構因為技術、財務或者其他原因而延誤了衛星進場,那么其他衛星等還是不等?如果要等,就會耽誤其他機構的進度。如果不等,不但要重新計算安裝方案,還可能要面對發射費用、保險費用的重新分攤問題。
綜上所述,小火箭的存在還是很有意義的。用戶反正要面對1千克3萬多美元的服務費,還不如采購一枚專用火箭,按照適合于自己的時間節點把衛星打上天去。對于立方星這種納衛星來說,即使團購小火箭,也只需要面對有限數量的“團友”,協調問題要簡單得多。
因此,對于小衛星用戶來說,電子號火箭這樣的發射服務就像隨叫隨走的專車。只要衛星測試完成,就可以進場發射。特別是電子號火箭的目標發射強度是每72小時一次,用戶有足夠多火箭班次可以選擇。其他幾個比較靠譜的小火箭發射服務商如果也能按計劃形成服務能力,那么至少在美國市場上,小衛星用戶就面對著充裕的發射服務,想什么時候發射就什么時候發射。

▲ “電子號”是一種兩級火箭
美國國防部快速響應航天辦公室就是這樣的一個用戶。當時為了應對反恐戰爭,美國軍方特意成立了這樣一個機構,力圖將衛星的發射周期從幾年壓縮到幾天。想法是好的,但實現起來卻很不順利。美國擁有強大的衛星制造業,卻沒有合適的小型火箭。幾次快速發射試驗都以失敗告終,辦公室也因此多次改組。雖然官辦火箭搞得不順利,但商業航天界卻從中看到了機會。如果電子號火箭真的能做到72小時發射一次,也算達到快速響應航天的要求了。美國海軍、國防高級研究計劃局也對這樣的快速發射有需求。這些單位有一個共同點:不差錢。只要能實現快速響應發射,1千克3.3萬美元的價格算什么大事呢?