公眾號特約撰稿人
——raingun
美國空軍與商業太空發射
【注】本週三（美國東部時間11月16日凌晨1點47分），多次延期的美國SLS火箭（「太空發射系統」）終於發射升空。本文編譯自外國雜誌，意在讓大家了解一下美國空軍與商業太空發射的關係。
上圖：SLS火箭發射升空想象圖。
與美國空軍有關的太空發射企業在過去20多年裡做了件看似不可能的事情：讓火箭科技看起來更容易。
上圖：隨時準備裝入火箭的天基紅外系統GEO-4衛星，攝於佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地。
由波音公司和洛克希德·馬丁公司組成的聯合火箭發射公司——「聯合發射聯盟」在2018年1月下旬進行了第125次成功的太空發射，在這次發射中，其將第四顆天基紅外系統導彈預警衛星送入了地球同步軌道。這125次發射並非全部與國家安全有關，此外，其他公司——特別是SpaceX公司——也成功地將衛星和其他有效載荷送入了軌道，不過其發射失敗的情況（這曾經是頭條新聞的內容）已經減少，而發射成功的例數則不斷增加。
上圖：2018年1月9日，在佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地，技術人員正準備封裝天基紅外系統GEO-4衛星。
一系列有效的發射掩蓋了這樣一個事實，即：發射載荷入軌是一項艱鉅的事業，而且還將繼續艱鉅下去。
上圖：2018年1月，在卡納維拉爾角，這枚「阿特拉斯Ⅴ」火箭將天基紅外系統GEO-4衛星送入了軌道。
上文提及的這次天基紅外系統導彈預警衛星發射入軌發生在一個至關重要的時刻，一個美國空軍監視世界戰略導彈發射能力的至關重要的時刻，因為朝鮮的一系列遠端導彈測試活動表明，它可能很快就會利用這種威脅來直接攻擊美國。在2018年1月30日向記者描述天基紅外系統時，美國空軍上將、參謀長聯席會議副主席保羅·塞爾瓦（Paul J. Selva）表示：「我們有一整套衛星體系，可以檢測（火箭）發射的紅外特徵。這些衛星可以告訴我們發射的火箭來自何方，並可根據發射情況告訴我們這是枚什麼樣的火箭。」
上圖：2018年1月18日，聯合發射聯盟的「阿特拉斯Ⅴ」火箭正準備將天基紅外系統GEO-4衛星發射到太空中。
2018年1月19日的這顆天基紅外系統導彈預警衛星是由聯合發射聯盟的「阿特拉斯Ⅴ」型火箭發射升空的。聯合發射聯盟分別在2011年、2012年和2017年用自己的火箭發射了前三顆天基紅外系統導彈預警衛星。
上圖：美國國家偵察局的一臺航天器正等待安裝到運載火箭上，照片攝於加利福尼亞州的范登堡空軍基地，時間是2010年。
聯合發射聯盟近年來包攬了美國空軍的大部分太空發射業務。1986年「挑戰者」號太空梭的那次災難迫使美國空軍開發其他進入太空軌道的方式。「改進型一次性運載火箭」（Evolved Expendable Launch Vehicle）計劃導致了今天洛克希德·馬丁公司的「阿特拉斯」系列火箭及波音公司的「德爾塔」系列火箭的誕生。起初這兩家公司互相展開了競爭，但隨著21世紀初對發射活動的需求降低，這兩家公司於2006年聯合起來成立了「聯合發射聯盟」（ULA）。1982年成立的軌道ATK公司（前軌道科學公司，現在是諾斯羅普·格魯曼公司的一部分）也擁有將較輕的有效載荷發射到較低的軌道上的能力。
上圖：2010年，聯合發射聯盟的一枚「德爾塔Ⅳ」重型火箭正在將一顆美國國家偵察局的衛星發射升空。
儘管太空行業不景氣，但亞馬遜創始人傑夫·貝佐斯（Jeff Bezos）還是於2000年創立了「藍色起源」（Blue Origin）公司，並提出了「提供低成本、可靠的發射服務」的理念。基於類似的目標，曾成立過貝寶（PayPal）公司、後來又成立了特斯拉公司的伊隆·馬斯克（Elon Musk）於2002年創辦了SpaceX公司。馬斯克是位與貝佐斯不相上下的企業家。今天，藍色起源公司推出了「雪帕德」（Shepard）和「格倫」（Glenn）火箭，而SpaceX公司在「獵鷹9號」，以及2018年2月份的「重型獵鷹」火箭發射方面取得了一系列成功。SpaceX公司已經證明了其令助推火箭軟著陸後翻新以便重複使用的能力，此舉大大降低了發射成本。
上圖：2018年1月19日，GEO-4天基紅外系統（SBIRS）衛星在佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地由一枚「阿特拉斯Ⅴ」型火箭發射升空。
2018年2月6日，「重型獵鷹」火箭首次將一輛馬斯克的特斯拉跑車發射到了太空中，在太空中這輛跑車將被送到太陽軌道上，這最終將使其進入小行星帶。馬斯克已經把目光瞄準了火星。
上圖：照片所示為那輛準備射向太空的特斯拉跑車。
馬斯克早在2008年就與美國航空航天局有過合作關係，但他不得不在法庭上奮力爭取為美國空軍提供發射服務的機會。SpaceX公司在2015年贏得了這一權利，並於2017年5月開始成功地為美國空軍進行發射。
上圖：2018年2月6日，被SpaceX公司的「重型獵鷹」火箭發射升空的那輛櫻桃紅色特斯拉敞篷跑車，車上坐著一位名為「星俠」（Starman）的虛擬駕駛員。
2017年9月，美國空軍第45太空聯隊指揮官韋恩·蒙蒂斯（Wayne R. Monteith）准將讚揚了SpaceX公司，稱其向航天發射企業注入了「速度文化」，這讓美國空軍去年發射的火箭比俄羅斯或中國的都要多。
上圖：SpaceX公司的「獵鷹9號」可重複使用的助推火箭在2018年1月初成功發射一顆機密衛星後回收著陸。
「SpaceX公司正迫使我們改進我們的工作」，蒙蒂斯准將這樣說道。「我們正在開展商業化發射實踐，我們正在變得更高效、更有效、更經濟。」
上圖：2018年2月6日，SpaceX公司「重型獵鷹」火箭的兩個助推器在其著陸墊上平緩地回收降落。
蒙蒂斯准將是在SpaceX公司成功發射了美國空軍高度機密的X-37B飛行器幾周後發表上述言論的。X-37B是一種小型太空飛機，由波音公司製造，並由空軍的快速（反應）能力辦公室管理，用於在地球軌道上開展秘密的試驗活動。聯合發射聯盟在2015年完成了X-37B的最後一次發射。在2018年之前，SpaceX公司進行過兩次與國家安全有關的發射活動，發射X-37B便是其中的一次；另一次是為國家偵察局進行的發射。
上圖：第三架X-37B軌道測試飛行器，X-37B是美國空軍的兩款無人可重複使用空天飛行器之一，照片所示為該飛行器於2014年降落在加利福尼亞州范登堡空軍基地時的情景。該飛行器共在軌飛行了674天。
事情並不是一帆風順的。發射載荷入軌總是存在風險的——2018年1月7日，「獵鷹9號」在將一顆名為「祖馬」（Zuma）的秘密航天器（由諾斯羅普·格魯曼公司製造）發射升空後便出現了一些問題。SpaceX公司堅稱它完成了其份內的工作，而諾斯羅普·格魯曼公司則保持沉默。美國空軍航天與導彈系統中心指揮官約翰·湯普森（John Thompson）中將通過一位女發言人表示，發射這枚火箭是一次「美國聯邦航空管理局許可的、商業化採購的發射服務」，而且無論航天器「祖馬」發生了何種情況，「美國空軍沒有發現任何可能會改變SpaceX公司的‘獵鷹9號’火箭合格狀態的資訊」。
環視周圍，還有其他一些初創的太空發射公司正在準備火箭和航天器，他們希望能在下一階段的軍事和民用航天發射活動中爭得先機。美國空軍正變得越來越依賴太空能力，且正在尋求可靠而廉價地進入太空軌道的方法，這些公司在這一過程中也許會成為不可缺少的一部分。
