螢火蟲宇航公司“阿爾法”火箭首飛爆炸

美國螢火蟲宇航公司的“阿爾法”小運載9月2日在加州范登堡天軍基地進行了首次入軌發射嘗試。發射在范登堡基地原供德爾它2火箭使用的SLC-2W發射設施進行。火箭于美國東部時間21時59分（北京時間9月3日9時59分）點火起飛，但在起飛后約2.5分鐘發生了劇烈爆炸。從時間來看，火箭當時應處于一級飛行階段。據稱火箭在爆炸前似乎失控并發生翻滾。事故其它具體情況暫不清楚。一度準備在去年進行的這次發射因疫情、發射臺升級改造和飛行終止系統鑒定等方面的問題而推遲至今。

螢火蟲宇航公司原名螢火蟲空間系統公司，2017年破產重組后改用現名。當初申請破產是因為歐洲一家主要投資方因英國脫歐原因退出。該公司火箭研制項目所需資金由公司聯合創始人波利亞科夫通過其名下的加州智力圈（Noosphere）風投公司提供。據報道，波利亞科夫到去年底已投了超過1.6億美元。該公司今年5月4日宣布通過A輪融資籌到了7500萬美元。在這輪融資下，智力圈風投通過二次交易把其控制的1億美元股份賣給了部分A輪投資者。該公司現有雇員超過350人。

“阿爾法”為兩級火箭，采用液氧/煤油推進劑，高29米，低軌運載能力1000公斤，500公里太陽同步軌道運載能力為630公斤，對外宣傳的發射價格為1500萬美元。火箭一級采用4臺“金甲蟲”（Reaver）發動機，最大推力超過16.5萬磅（約733.5千牛）；二級采用單臺“閃電”（Lightning）發動機，推力超過1.5萬磅（約66.7千牛）。該箭專門面向小衛星。螢火蟲公司最終希望把發射頻度提高到大約每兩周一次。該公司的第二座發射場放在佛州卡納維拉爾角天軍站已棄用的SLC-20發射設施。

本次發射用的火箭8月18日在發射臺上對第一級進行了15秒的靜態點火試車。螢火蟲首席執行官馬庫西奇8月24日接受采訪時說，試車很“完美”，所有數據看上去都“很棒”。該公司對首飛用箭做了廣泛的測試，包括近20次熱試車。

馬庫西奇當時稱，若首飛成功，“阿爾法”最快可在12月份進行第二次發射，屆時將攜帶一件商業有效載荷。不過他承認新火箭首射失敗的風險較大。他說，首飛出問題很正常，而問題的解決可能要花幾周到幾個月時間，具體要看有多嚴重。他說，“阿爾法”火箭設計相當簡潔，所以無論出什么問題都應能相對較快地得到解決。

馬庫西奇說，就算首飛成功，由于要從研制階段轉入運行階段，公司接下來也會面臨一些不同的挑戰。他說，“從研發向生產過渡將很難”。該公司8月17日宣布聘請曾供職太空探索公司和藍源公司的勞倫·萊昂斯擔任其新設立的首席運營官，重點負責建設量產所需的基礎設施和能力。

萊昂斯9月1日在前往公司發射控制中心時強調說，首飛主要是要對“阿爾法”這一新型小運載進行驗證，目標是要盡可能多地采集數據，同時讓任務能盡量往下走，爭取能飛入太空，而能入軌和把衛星部署出去就更好了。馬庫西奇也表示，這是次試飛，所以拿到數據就是成功。他說，他最擔心的不是火箭本身，而是箭底必須準時釋放以讓火箭能夠飛出去的牽制卡鉗。他說，他擔心會有卡鉗掛住，從而讓火箭根據沒機會帶來飛行數據。他還說，那些卡鉗經過廣泛的測試。他稱出別的問題他都能接受，只要是在飛行中發現的，“但我不能接受地面系統導致我們失掉一次任務”。

為節省重量，“阿爾法”采用碳纖維復材而非鋁合金建造，據稱由此能最大限度地減少超低溫液氧貯箱開裂問題。“金甲蟲”發動機也要比傳統發動機簡單，采用一個而非通常的兩個燃燒室。實際上，“阿爾法”將是第一款采用那項技術的入軌型火箭。馬庫西奇說，該箭其它方面都“很合常規”，采用兩級設計，并采用業已得到證明的液氧/煤油燃料組合。

首飛瞄準300公里、傾角137度的一條逆行軌道，而不是從范登堡發射時通常發往的極軌道。火箭射向為西向。這樣做是考慮首飛的靶場安全。火箭在飛行中要采集并發回遙測數據，并利用箭上攝像頭拍攝和傳回畫面。首飛主要是要獲取火箭性能數據，但也攜帶了多件有效載荷，其中幾件學術和教學用載荷為免費發射。螢火蟲公司把首飛任務命名為“專享研究與教學加速器任務”（DREAM，簡稱“夢想”）。

該公司打算在后續任務中引入一款先進的太陽能電推上面級，稱為“軌道轉移飛行器”（OTV），又稱“空間多用途飛行器”（SUV），以把衛星送入更高的軌道。本次首飛任務原本還要考核該飛行器所需的技術，包括太陽能等離子體電推力器。

除“阿爾法”外，螢火蟲公司還要研制運載能力更大的“貝塔”火箭。“貝塔”曾擬并聯使用3臺“阿爾法”第一級，200公里軌道運載能力為4400公斤。不過，該公司2019年10月稱，它正在同航空噴氣洛克達因公司合作，以提高“阿爾法”火箭性能，并考慮讓后續火箭型號“貝塔”采用對方的AR1發動機。該公司還稱，“阿爾法”首飛時將在一級“金甲蟲”發動機上采用航空噴氣的3D打印部件。

AR1發動機曾是聯合發射聯盟公司“火神”火箭的一個選項。航空噴氣和螢火蟲公司稱，它們要開展全方位合作，包括螢火蟲正在打造的OTV/SUV電推上面級。雙方稱，它們將聯合開發商業和政府市場，包括國安航天市場。航空噴氣首席執行官德雷克說：“我們將利用螢火蟲公司成熟的火箭設計、航空噴氣先進的推進系統以及雙方世界水平的技術能力。”

螢火蟲時任代理首席財務官瓦特當時接受采訪時說，公司計劃研制三款不同的運載器，即“阿爾法”、“貝塔”和“伽馬”。三者運載能力將逐步提高，并將逐步引入重復使用能力。瓦特說，采用與航空噴氣合造的“漸進型發動機”，“阿爾法”的太陽同步軌道運力將達到800公斤，更低的低軌運力將達1300公斤。

瓦特還說，“貝塔”設計已改，不再采取太空探索公司“重型獵鷹”那樣的三筒式設計，而是采用單一核心級，以增大運載能力。他說，采用可復用第一級的該火箭將能把8000公斤送入低地軌道。在聯合發射聯盟公司決定讓“火神”火箭選用藍色起源公司的BE-4發動機之后，航空噴氣公司一直在尋求把AR1用到某種中小型火箭上。

瓦特說，螢火蟲的遠期目標是生產“伽馬”這種有翼的可重復使用航天飛機，由其把一款火箭發往太空。

馬庫西奇1月份曾表示，公司正打算再籌集3.5億美元資金，以擴大生產和研制更大的“貝塔”中型火箭。他說，這筆資金將支持公司的長期成長。他后來在接受采訪時說，那一目標沒變，但公司決定把融資工作分為兩輪。他說，作為一家創企，公司一下子用不了那么多錢，只需要近期夠用就可以了。規模較大的下一輪融資將會在“阿爾法”首飛后進行。

按去年底的消息，除本次發射外，螢火蟲還希望按照同自適應發射服務公司新簽的一項協議在2021年再進行至少兩次發射。馬庫西奇后來稱，那兩次發射之一已推到明年。該公司去年12月拿到NASA“風險級發射服務”（VCLS）2計劃下980萬美元的一項合同，任務是用“阿爾法”火箭把75公斤重的立方星送入一條550公里的太陽同步軌道，并把20公斤的立方星送入軌道傾角相隔至少10度的另一條類似軌道。那次發射暫擬在明年6月進行。

該公司去年4月宣布同太空飛行公司（Spaceflight）簽署一項發射服務協議。根據協議，太空飛行公司將成為“阿爾法”火箭一次拼單發射任務的主客戶，為那次發射的“大部分”運力提供有效載荷。太空飛行公司還將為更多的“阿爾法”發射任務提供拼單載荷，以最大限度地利用那些發射的運力。螢火蟲還已宣布同其它有效載荷聚合商簽署了發射協議，包括荷蘭空間創新解決方案公司（ISIS）。

“阿爾法”研制工作去年1月遭遇了一次挫折。該公司在對第一級火箭進行鑒定試車時發生了火災。事故原因是試車軟件配置錯誤。馬庫西奇稱，事故未對試車臺造成太大破壞，但一級受損“嚴重”。

螢火蟲是入圍NASA“商業月球有效載荷服務”（CLPS）計劃的14家公司之一。該計劃是要利用商業著陸器把NASA的科學和技術驗證載荷送到月面。螢火蟲今年2月4日拿到CLPS計劃下的一項任務訂單，將在2023年采用其“藍色幽靈”（Blue Ghost）著陸器把10件NASA有效載荷送上月球。著陸器發射任務后來被交給太空探索公司的“獵鷹”9火箭。

螢火蟲原本打算提供的是稱為“創世紀”（Genesis）的一款著陸器。該著陸器基于由以色列航空航天工業公司（IAI）許可的一項設計。IAI曾建造了用希伯來語中的“創世紀”（Beresheet）來命名的一個月球著陸器。那個著陸器曾在2019年4月嘗試落月，但以失敗告終。不過，由于NASA調整后的任務要求超出了“創世紀”的能力范圍，螢火蟲后來自己研發了“藍色幽靈”著陸器。

螢火蟲還在涉足部件業務，首先是向其它客戶提供其為“阿爾法”火箭研制的發動機。馬庫西奇在8月24日的采訪中說，公司已拿到一項合同，將向正在搞火箭的一家公司交付約50臺發動機。他未披露那家公司的身份。這與大多數廠家所采取的盡可能實現縱向一體化的思路有所不同。馬庫西奇說，“如果你真的想利用規模經濟效應的話，那么產量越大，效果也就越好”。那項部件業務還將擴展到其它部件，比如復合材料纏繞壓力容器（COPV）。

來源：航小宇