可悲的是,我们希望在2020年看到的大型火箭实际上都不会升空

2020-07-13 22:03:07

今年应该是大型火箭的一年。有一段时间,多达四个大型、强大的助推器计划在今年升空。唉,我们现在可以肯定地知道,他们中没有一个人会成功。

两年前,Ars发表了一篇文章,概述了预计将首次亮相的四枚大型强大火箭:阿丽亚娜太空公司的阿丽亚娜6号、美国国家航空航天局的太空发射系统、蓝色起源公司的新格伦火箭和联合发射联盟的火神-半人马座火箭。我们对2020年发射的这些助推器中的每一个都有信心,阿丽亚娜6的信心从中到高(哎呀!)。新格伦和火神-半人马座的航程调低。

考虑到这些火箭实际上都不会在今年首次亮相,我们决定重新审视重型运载火箭的领域。我们还将为2021年的发射再增加三个竞争者:日本的H3火箭,诺斯罗普·格鲁曼公司的欧米茄助推器,以及SpaceX的超重型第一级。在这里,我们试着将这七款车排在最快推出的位置。请注意,这些估计是基于极不完整的信息,几乎可以肯定是错误的。

三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)将其H3火箭的发射日期定在2020年已经有一段时间了,但这个日期带有一个星号,因为这意味着2020财年将持续到2021年3月。该公司一度希望在2020年东京夏季奥运会期间发射火箭,奥运会定于本月晚些时候在全球大流行之前开始。现在,我们了解到他们将在本财年年底发射升空。

今年春天早些时候,该公司表示,新冠肺炎疫情并没有减缓其在2020年财年将火箭送上发射台的努力,目前该公司正在继续努力实现这一目标。

H3火箭应该出现在重型火箭名单上吗?单杆版本的H3火箭不是重型升降器,但有了四个固体火箭助推器,火箭可以将8吨的重量健康地送到地球静止转移轨道。此外,日本正在计划升级后的第二阶段,可以向月球门户运送超过4吨的货物,可能还会有三个核心的重型版本,可以向月球轨道运送12吨货物。

GTO产能:5至10吨当前发射日期:2021年春季信心:中等我们预计发射日期:2021年第3季度至第4季度。

诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)的固体燃料火箭欧米茄(Omega)继续取得进展,该公司希望美国空军选择这种火箭用于2022年至2026年的国家安全发射。预计空军将在今年夏天晚些时候决定两家供应商。

如果诺斯罗普得不到其中一项奖励,诺斯罗普是否会继续推进还存在一些疑问--如果美国政府不支持欧米茄,欧米茄的商业理由似乎有限--但就目前而言,无论空军的决定如何,我们都会假设欧米茄至少发射一次。

第一次欧米茄发射还没有确定的日期,但该公司希望在2021年第一季度或第二季度从发射综合体39B首次亮相火箭。这是又一枚最初不符合重型升力标准的火箭。然而,该公司计划推出一个更大的版本,将欧米茄提升到地球静止转移轨道的能力提高一倍。因此,我们暂时将其包括在内。

GTO产能:11.5吨当前发射日期:2021年第3季度-第4季度信心:中高我们预计发射日期:2021年第4季度。

上周,欧洲航天局证实,阿丽亚娜6号火箭的发射将从今年年底推迟到2021年。阿丽亚娜6号的处女航被确认将于2021年下半年进行,航天运输部主任丹尼尔·诺伊恩斯施万德告诉ARS。

官员们列举了推迟的几个原因,但主要归咎于新冠肺炎的大流行。这种疾病既影响了欧洲几个地点的制造工作,也影响了法属圭亚那的发射场,法属圭亚那与受灾严重的巴西接壤。如果在2021年初对阿丽亚娜6的第一级和第二级进行综合测试,我们将对明年发射这枚大型火箭更有信心。

GTO产能:14.4吨当前发射日期:2021年夏季信心:中低我们预计发射日期:2021年第四季度。

7月1日,联合发射联盟(United Launch Alliance)宣布,他们已经收到了首个探路者版本的BE-4发动机,该发动机将为其火神-半人马座火箭提供动力。这将有助于进行各种测试,因为该公司正在加紧准备其新的重型火箭的首次发射。然而,寻路发动机不同于那些将在飞行中为火箭提供动力的发动机(火神第一级有两个主发动机)。

目前,RD-180发动机(阿特拉斯V)和RS-68(德尔塔IV重型)动力联合发射联盟的两枚火箭。为了从历史的角度来看,我们考察了这些发动机的飞行版本第一次到达火箭工厂到助推器第一次飞行之间的时间。平均为19.5个月。这表明,对联合发射联盟来说,在2021年进行发射将是一个挑战,但这也不是不可能的。鉴于我们听说该公司正在为火神的首次发布而努力工作,我们目前将坚持2021年。

GTO产能:21吨当前发射日期:ツ_/信心:中低我们预计发射日期:2021年第四季度。

SpaceX可能很快就会开始其星际飞船运载火箭的短期试飞。虽然它很庞大,但“星际飞船”只是其下一代发射系统的上一级。第一级,被称为“超级重型”,可能由31个猛禽发动机提供动力,将用于推动“星际飞船”进入近地轨道。

尽管SpaceX到目前为止一直专注于星际飞船的开发,但这两个阶段之间有很多共同之处-都使用相同的发动机,相似的坦克,以及相同的直径。这意味着,一旦SpaceX工程师测试了星际飞船发射所需的大量技术,他们应该有一个相当好的开发超重型的模板。

最近,我们看到有证据表明,SpaceX公司已经开始在其南得克萨斯州发射场建造一个高湾设施。这是该公司将堆叠不锈钢环的地方,这些环将构成这枚火箭的结构。那么它什么时候可能尝试轨道飞行呢?SpaceX公司在星际飞船项目上进展很快,所以我们不排除明年飞行的可能性。请记住,这是一项具有许多不确定性的庞大工程。

GTO产能:约20吨当前发射日期:2021年底信心:低我们估计发射日期:2022年1季度至2季度。

美国国家航空航天局(NASA)的大型一次性SLS火箭原定于2016年底发射,因此已经晚了五年。由于每年的开发成本超过20亿美元,这是一个代价非常高昂的延误。但我们终于看到了进展,火箭的第一个核心级今年早些时候从路易斯安那州的工厂出来,并转移到密西西比州的一个试验场。

美国国家航空航天局(NASA)和核心阶段承包商波音公司(Boeing)正在为今年秋天晚些时候火箭及其四个主要发动机的关键试射而努力。一旦这个绿色运行测试完成,我们将开始对火箭的发射日期更有信心。这将取决于测试是否显示没有问题,几个小问题,或者一些需要长时间修复的大问题。

GTO产能:13吨当前发射日期:2021年底信心:低我们预计发射日期:2022年第3季度至第4季度

Blue Origin在设施上花费了大量的时间和金钱-在佛罗里达州建造了一个大型组装大楼和发射场,在阿拉巴马州建造了一个火箭发动机工厂,并在华盛顿州建造了新的总部。

我们还没有看到多少新格伦火箭的实物硬件。该公司在开发强大的BE-4发动机方面取得了重要进展,但在为New Glenn这样的大型火箭建造坦克和管道以及编写控制其飞行的软件方面存在巨大挑战。

蓝色起源面临的另一个挑战是从一开始就重复使用助推器。当SpaceX开始捕捉猎鹰9号火箭时,它有几十次飞行的数据和实验价值。有了New Glenn,Blue Origin将寻求从一开始就赶上有价值的第一阶段,这可能需要在第一次发射之前进行额外的测试。因此,我们认为在新格伦起飞之前还需要一段时间。