当一艘名为“电子号”的、17米高的光滑火箭从新西兰马希亚的一个发射台上腾空而起，在明天到7月6日之间的某个时间，它将成为其所有者Rocket Lab——一家新型小型火箭发射公司中的领军者——的首次搭载付费客户的实际有效载荷的飞行。
这些火箭比SpaceX的70米高的“猎鹰9号”小得多，后者每次飞行成本约为6200万美元。它们也比联合发射联盟的60米高的“宇宙神V”小，后者在考虑了维持待命的持续补贴后，进入太空的成本可能约为2亿美元。这些新公司——Rocket Lab、Vector和Virgin Orbit——正在以300万至1500万美元的价格出售使用更小火箭的航班。
为了服务于2017年发射了300多颗小型卫星的蓬勃发展的行业，这些新的发射公司正将廉价航空公司的模式应用于近地轨道，提供更频繁的航班、更多目的地，并且价格更低。这无疑是火箭科学，火灾爆炸、昂贵的技术延误和监管失误的风险无处不在。但Rocket Lab的发射表明，这种在纸面上看起来不错的商业模式，对于那些希望进入近地轨道但又负担不起搭乘美国巨头或俄罗斯、印度或欧盟航天机构的便车的大多数卫星运营商来说，可能真的能在现实世界中奏效。
按需火箭
这些新的发射公司一个至关重要的吸引力在于，它们从任务规划到实际将航天器送入太空的速度和灵活性。
“在您签署合同、获得所有许可、出口、集成到运载火箭上之前，这通常是一个12个月的过程，”Rocket Lab首席执行官Peter Beck说。“我们可以在12周内完成。”
负担不起火箭发射全部费用的的初创小型卫星公司，传统上是通过搭乘别人的任务来购买多余的空间。
“我们称之为‘搭便车去太空’，”Virgin Orbit副总裁Will Pomerantz说。“搭便车可能是到达目的地的一种经济实惠的方式。但无论是在地球上还是在太空中，你都无法控制何时出发以及在哪里降落。而且车辆内有很多关于你可以做什么和不能做什么的规定。”
对于某些卫星来说，无法控制发射的时间和地点是可以接受的。但当任务需求非常具体时，这也可能是一个交易破裂的原因。
“如果你和NFL达成协议，要拍摄超级碗的照片，但你的卫星轨道不对，结果你在比赛前一小时拍到了停车场，那对你毫无用处，”Pomerantz说。
Vector首席执行官Jim Cantrell决定创办自己的小型火箭发射公司的一个主要原因是，他曾因等待搭便车机会而感到沮丧。作为行星学会运营的非营利性Lightsail太阳帆卫星的前项目团队经理，他和他的科学家同事们于2009年开始设计航天器。2010年，科学电视主持人Bill Nye接管了行星学会的领导权，但该组织一直在等待找到一个足够高的轨道来容纳太阳帆，使其推力能够克服大气阻力。（Lightsail 1号于2015年以过低的轨道升空，以测试帆的展开机制）。
“即使对于很多成像卫星来说，那个特定轨道上的航班也非常少，以至于我们不得不等了近十年才等到一个航班，”Cantrell说。“对我来说，那是一次塑造经历。Bill Nye在过去6到7年里一直在努力为它争取一个航班。”
（Lightsail 2号最终定于在10月30日之后某个时间，搭乘SpaceX为美国空军提供的“猎鹰重型”任务前往太空。）
蓬勃发展的小型卫星市场
与此同时，Cantrell已售出约280次任务，每次约300万美元，并计划在今年进行一次试飞，商业运营将于2019年开始。Rocket Lab的发射价格为500万至600万美元，并且还为立方星提供了最低8万美元的搭便车选项。Beck表示，他计划今年完成8次成功的发射。Virgin Orbit将从波音747飞机的机翼下方“空射”其火箭，成本约为1200万至1500万美元，测试和商业运营都将在今年开始。预订客户包括卫星互联网公司OneWeb以及超安全数据存储公司Cloud Constellation Corporation。
它们都在争夺近地轨道上蓬勃发展的小型卫星市场，这些卫星主要用于成像或通信。公司希望下一代卫星能够创造新的商机，使它们能够提供更快的卫星互联网、更安全的企业云存储以及更强大的全球货物跟踪。Spaceworks的一份报告发现，2017年有300多颗纳米或微型卫星进入太空，比2016年增长了205%。小型卫星发射公司的管理人员似乎都不担心Elon Musk的竞争，因为SpaceX正在服务比小型、更便宜、更频繁发射模式更大、更昂贵的项目。
总部位于阿拉巴马州的火箭初创公司Aevum的创始人Jay Skylus表示，与SpaceX竞争并不是他关注的重点，部分原因是市场对发射的需求非常旺盛。“小型卫星的主要驱动力是数据——客户需要的数据越来越多，而这正是进入太空的最终驱动力。”
Skylus计划明年晚些时候进行他的首次发射，目标是在2024年实现每周2次商业飞行。与SpaceX的“猎鹰重型”等巨型火箭发射的商业模式与Aevum的RAVN平台相比，其相对较小的规模意味着Musk甚至可能成为客户，Skylus说。例如，如果一个由3000-5000颗卫星组成的星座中的一颗卫星发生故障，那么雇佣Aevum这样的运营商将一颗替换卫星送入特定轨道可能在经济上更划算。而每次SpaceX的飞行成本约为6000万美元，Skylus计划利用其频繁的发射节奏，将“运送”到太空的成本降低到1100美元/公斤。“我们希望它就像把（一个立方星）送到UPS一样，”他说。
“该行业是否能够发展到支持多家小型运载火箭以这种发射频率运行，还有待观察，”Rocket Lab的Beck说。“但这个行业正在以惊人的速度增长。”
障碍
关于火箭发射的监管，例如清理空域和附近船只交通的规定非常繁琐——而且有充分的理由。“火箭的可靠率是95%，”Cantrell说。“如果飞机的可靠率是95%，我们今天可能已经发生3起事故了。”
对于一个刚刚起步的行业来说，95%的成功率并不算差，但如果出现问题，高风险意味着政府会密切关注发射。（点燃一个装满易燃液体的金属罐并以高速将其推向天空，至少可以说是有风险的。）
Beck说，他面临的挑战中，有1/3是经济高效地制造火箭。另外1/3是需要解决发射基础设施问题，最后1/3是处理监管问题。例如，获得火箭发射窗口需要关闭周边地区所有附近的空中和海上交通。在考察了美国多个发射场后，Beck决定在他的祖国新西兰建造世界上唯一的私人轨道发射场。
“我们在一个偏远的小岛国建造了我们的发射场，”他说。
“发射场问题是我们必须解决的最大问题之一——坦白说，我们也不完全确定如何解决它，”Cantrell承认。他的Vector火箭从便携式卡车上发射，因此可以相对轻松地移动到全国各地的发射场——但要实现他所期望的每年100次发射的清晰空域将是一个挑战。
尽管如此，唯一能让这项业务实现盈利的方式是他能够以低廉的价格生产大量火箭。
“我们坚信，降低发射价格的正确方法是批量生产，”Cantrell说。“第一辆丰田卡罗拉可能花费了1亿美元，但要降低价格的唯一方法就是生产数百万辆。”
