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数千万美元之差,火箭发射价格波动玄机在哪?

时间:2017年11月13日 信息来源:国际太空 点击: 【字体:

近日,在第二届中国航天高峰论坛暨中国宇航学会·中国空间法学会2017年学术年会上,中国航天科技集团公司表示,在低轨道小型火箭发射上,每公斤发射价格有望降低至5000美元,地球转移轨道每公斤发射价格有望低至8000~10000美元,太阳同步轨道每公斤发射价格有望降至5000~6000美元。那么,火箭的发射成本主要由哪些因素构成?目前世界上的火箭发射报价又是多少呢?

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成本组成多种多样

火箭是人类进入太空的主要运载工具。研制火箭需要高精尖技术,发射运载火箭更是一项庞大的工程,因此,航天发射的成本普遍在上万美元/公斤。

运载火箭的成本包括研制成本、发射成本、测控成本。组成火箭的零部件有很高的技术要求,其经历的预研、生产、组装、测试等各阶段都需要大量经费。而且,火箭的生产数量不可能像汽车一样达到数万辆,非大批量生产无疑会导致单件成本的大幅增加。

火箭的发射成本包括燃料成本、发射场的使用成本、人力成本,以及地面各类附属设施的使用成本。测控成本主要包括遍布各地的测控台站、测量船,以及指挥控制中心需要花费的资金。

通常,小型火箭发射一次大约需要2000~3000万美元,中型火箭发射一次需要6000~15000万美元,大型火箭发射一次大约需要2亿美元以上。由于各国运载火箭研制、发射和人力成本不同,同类火箭的发射成本也有较大区别。

 

各国火箭报价千差万别

当前,各航天大国为了吸引更多商业发射,频频降低运载火箭报价。据外媒报道,spacex公司的猎鹰9火箭总造价约为5000万美元,如果回收并重复使用一子级火箭,可节省80%的资金,如果二子级火箭也能回收并重复使用,发射成本将降至目前的1%。此外,俄罗斯在运载火箭报价上也具备优势,质子号火箭的价格在7000万美元以内,而4年前同样的合同价格约为1亿美元。

另外,一些私营航天公司为了在巨大的商业航天发射市场分一杯羹,纷纷着手研制自家的低成本火箭。如美国-新西兰火箭实验室公司的“电子”火箭,其预计发射价格号称不到2700万人民币。

 

降低成本且看重复使用

据外媒报道,近几年国际卫星发射市场的年均收入为2000亿美元。面对这样一块大蛋糕,估计没几个具备运载火箭研制和发射能力的国家和企业不动心。

一次性火箭发射成本过高的主要原因是自身造价高昂,理论上,只有通过重复使用才能大幅降低成本。

国际航天界一直以极大的热情投入可重复航天运载工具的研制,其中最典型的案例就是美国的航天飞机。航天飞机预计发射成本约为3000万美元,但它返回地面后需要进行大规模维修,算上这笔花费,每次发射的总费用达到了令人咋舌的4~5亿美元。

可若结构相对简单的火箭能像航天飞机一样重复使用,势必大大降低运载火箭的发射成本。目前,很多航天大国都在开展可重复使用火箭的研制,欧洲空中客车公司宣布正在研制可重复使用火箭,可回收的一子级被命名为“艾德林”,设计方案是通过隔热罩使其返回地球时免受损坏。苏联曾在研制“能源”中型运载火箭时考虑过可重复使用方案,采用水平降落方式回收,但后来因为技术问题取消。

2001年俄罗斯首次展示了贝加尔芯级助推器模型,该助推器是一种采用水平降落方式的可重复使用火箭助推器,可重复使用50~100次,至今仍在研制中。

总之,可重复使用运载火箭能够快速、低成本地将航天器送入太空,因而一经提出便受到了世界航天界的高度关注。如果未来这种运载火箭技术能够得到大量运用,势必会为世界商业航天发射市场带来革命性影响。



(作者:佚名)
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