杂志汇太空探索

轨道进入公司的轨道500R飞行器2018年7月的英国范堡罗航展上，组建不久的英国航天局宣布了一个大消息：要在苏格兰北部的萨瑟兰地区建立发射场！对于英国这个进入后工业化时代的国家来说，可真是大事件了。

英国航天局发钱了

英国航天局最近宣布，向两家发射服务企业提供资金支持，鼓励他们以小型运载火箭为主力，进驻新的北部发射场。其中一家是来自美国的洛·马公司，另一家是英国本土的奥拜克斯公司。但这笔鼓励金并不公平，洛·马公司得到了整整2350万英镑，奥拜克斯公司只得到了550万英镑。而且，洛·马公司自己根本就没有小火箭，而是要引入火箭实验室公司的“电子号”火箭。奥拜克斯公司的火箭叫做“PRIME”，这个单词作为名词解释的时候，有着“精华”“初期”“全盛时期”“青年”的意思，总之是各种美好。

除了这笔钱，英国航天局还打算投入另外5000万英镑来资助相关企业。因此，一众英国企业颇受鼓舞。英国航天局还在范堡罗航展期间举办了“发射英国”论坛，企业纷纷发言，表示英国政府终于再次重视航天发射，真是产业之福。

需要知道的是，英国虽然是一个科学和技术发达的国家，今天的火箭、卫星、空间站都离不开牛顿他老人家的科学发现，但是英国从政府到社会都对航天有着一种无法理解的漠视。英国人上一次发射火箭还是在1971年，从那以后，英国再无火箭。

40多年后，英国不但成立了航天局，还要修建新的发射场，还要有自主火箭公司，一副要争夺世界发射服务市场份额的样子。这是牛顿显灵了，还是被布兰森爵士远渡重洋赴美创业刺激到了？现在的萨瑟兰半岛还是一副蛮荒之地的样子

B2space的巨大气球

B2space打算开发的气球火箭荒野里的发射场

英国要建设的发射场，位于苏格兰北部的萨瑟兰地区。从谷歌地球上看，这里是一片地广人稀的沼泽地，实地照片上透露出的信息也是如此。

熟悉英国历史和社会的人们都知道，在历史上，不列颠岛分成英格兰、苏格兰和威尔士三个国家。英格兰的实力最为强大，因此征服了另外两国。其中威尔士人比较温顺地投降了，英国王储也因此固定地被册封为威尔士亲王。苏格兰却没有那么好说话，苏格兰人顽强抵抗，直到1688年才被彻底镇压下去。著名的电影《勇敢的心》描述的就是其中一段历史，那句最后的台词“freedoom”让英国王室难受了好久。

正因为如此，苏格兰地区的经济发展一直比较滞后，所以有比较多的空地可以使用。萨瑟兰发射场的选址也比较有意思，它由两个业务部分组成。首先是垂直发射场，位于阿玛霍伊内半岛上。这个半岛的西边是艾里博尔湖和霍普湖，东边是一大片浅滩，南部是本霍普山森林公园，整个半岛上连像样的居民点都没有，只有一大片山地、少数农田和滩涂。很显然，这个选址的主要发射目标，是太阳同步轨道的遥感卫星。太阳同步轨道在北半球上空的方向是从北向南，再偏西7°。把发射场设置在半岛中心地带后，火箭发射之后正好从荒地上飞过，如果有什么故障可以直接自毁到无人区，比较安全。

阿玛霍伊内半岛荒凉得不像是位于一个发达国家，但航天发射场并不是孤立存在的，它必须建设在有公路通达的地方，否则火箭怎么从工厂运到发射工位呢？在这个半岛上，有一条A838公路拦腰穿过，发射场肯定要在A838公路附近选址。但是，英国人未必会按照中国当年建设酒泉基地的气魄与规模来打造航天港，这个发射中心必定要尽量接近现有的城市，否则现在的英国人哪里忍得住荒野里的寂寞。比较好的选址是在阿玛霍伊内半岛东岸，从这里向东驶过跨海大桥，就可以抵达一个叫做汤格的城市。其实以中国的标准，汤格根本算不上城市，也就是一个行政村。在谷歌地图上，我们用笔尖就能数清整个城市有多少栋房子。然而，马上一切都会改变了，汤格很可能将成为英国史上第一个航天港，英国人上一次发射火箭是在澳大利亚进行的。

除了发射场外，几家航天企业也开始活跃起来。

B2space的气球加火箭

大型飞机并不是唯一能把火箭运到高空的手段，如果能研制一种足够大的气球，同样可以把火箭运到高空，而且气球比大型喷气式飞机便宜多了。这就是B2space公司的理念。他们打算研制一种超级气球，把火箭吊到37公里的高空发射。

一般来说，民航客机运行在不超过9公里左右的高空，偶然会超过10公里。冷战时期的美国“黑鸟”超级侦察机也只能飞到30公里高空。按照我们学过的中学物理知识，高度每上升12米，气压就会减少1毫米汞柱的刻度。可想而知，37公里高度上的气压会低到什么程度。但这对航天发射来说是有利的，因为这里的空气密度已经很小，意味着空气阻力要比地面上小得多。不但火箭飞行的阻力更小，而且还可以不太讲究结构和气动外形。按照公司负责人瓦伦丁·卡纳勒斯的说法，可以采用强度更小、更轻的结构设计和更加不讲究的整流罩外形。而且，气球发射未必要在德内斯湾实施，只要找到一片相对空闲的空域就可以，甚至可以用驳船拖到公海上发射。

气球发射也存在自己的问题，主要是火箭起飞时如何指向正确的方向，如何避免火箭的尾焰烧坏气球。另外，气球从地面上升到37公里高的时间，比常规的地面起飞火箭要长得多。如何让火箭经受住这么长时间内的温度变化，也是个需要考虑的问题。

奥拜克斯公司的火箭可以发射小型卫星

轨道进入公司未来的大计划技术方案保密中的轨道进入公司

这家公司的理念和我们此前报道过的维珍轨道公司差不多，也是用一架大型喷气飞机把火箭带到高空去发射。他们所选择的也是一架美国造的退役飞机——安全飞行记录并不好的。

而且，轨道进入公司的创始人斯图尔特·麦克林泰尔此前并没有与火箭相关的的履历，他是一位航空工程师，搞过发动机制造、民用飞机制造，也搞过销售和战略咨询。所以，这家企业拿出来的东西更像飞机而不是火箭。

第一种型号叫做轨道500R，是一种可重复使用的空射两级运载系统。可以把500千克的载荷送入600公里高的太阳同步轨道，包括极轨道和赤道轨道。轨道500R将挂在MD11飞机的机身下方，到达一定高度、一定速度后分离，自主飞行。将载荷送入轨道后，轨道500R将返回大气层，在机场着陆。在这个过程中，轨道500R还可以携带一些微重力设备，提供商业化的研究服务。

其后的型号就开始让人有疯狂的感觉了。

这家公司规划了3个型号的空天飞机，其中在2024年要实现名为“军刀”的实验平台，到2030年实现一种大型的吸气式两级入轨飞行器，到2040年实现一种吸气式的单级入轨飞行器。

不差钱的奥拜克斯公司

奥拜克斯其实不是一个完全的英国公司，它的总部设在伦敦，在丹麦和德国都有自己的分支机构。到2018年7月中旬，这家公司已经从英国政府、太阳石技术风投公司等金主那里募集到了3900万美元的资金，但是这笔钱还是不够，开发prime火箭大概需要7000万~7500万美元的资金。

不过，按照奥拜克斯公司总裁的说法，这笔钱足够奥拜克斯在市场上站稳脚跟了。根据他的统计，全球目前大概有80个自封的火箭创业公司，其中大多数都只是有想法而已，真抓实干的屈指可数。

虽然拿到了这么大一笔钱，奥拜克斯还是很低调。在它的网站上，对型号、商业模式的介绍极少。Prime可以把150千克重的载荷送入500公里高的太阳同步轨道。为了满足欧洲近年来对温室气体排放的苛刻要求，prime采用了号称“生物推进剂”的燃料选择：液氧+丙烷。丙烷其实就是我们常用的液化石油气，分子式写作C3H8。按照奥拜克斯的说法，这样的燃料选择，碳排放比液氧+煤油减少了90%。不过他只字未提液氧-甲烷或者液氧-液氢。显然，这两种燃料对技术水平的要求比较高，不是创业企业能轻易采用的。其实他所针对的，是洛·马公司打算引入英国的“电子号”火箭，这就是一种烧煤油的火箭。

丙烷在常压下的沸点只有-42.09摄氏度，所以存储起来比甲烷或者液氢都容易得多。奥拜克斯公司为此采用了所谓的“共轴储箱”设计。中心储箱里装的是丙烷，然后外面环绕一个液氧储箱。液氧的低温很容易就能把丙烷保持在液态。两个储箱之间可以共用一层壁板，减轻了结构重量。

奥拜克斯公司目前只有15个员工，既然拿到了投资，很快就要扩张到40人，到发射前会扩张到150人。

奥拜克斯公司还拿到了第一份发射合同，为西班牙elecnor deimos公司发射一颗小卫星。那么，后续的客户从哪里来呢？奥拜克斯认为，欧洲有不少小卫星研发单位，如果这些单位把卫星送到美国、法属圭亚那、印度或者中国去发射，会面临相当多的技术和政策麻烦，费用也很高。如果送到英国北部发射，就要容易得多。

电子号火箭从萨瑟兰发射的想象图

乌克兰南方设计局代工的天空萝拉火箭烧过氧化氢的天空萝拉

最后要说到英国的最后一枚火箭“黑箭”了。当年的设计师们可能无论如何想不到，自己的理想居然有继承人，而且火箭本身要到乌克兰去研制。

首先说说“黑箭”。过氧化氢加煤油的燃料组合有自己的优点，主要是便宜、无毒、可以在常温常压下储存。但是它的比冲很差，只有不到300秒，在“黑箭”上只实现了265秒（一级和二级）和278秒（三级）。“黑箭”从上世纪60年代开始研制，在1969年到1971年发射了4次，最后一次才取得完全成功。英国内阁认为，让美国人来发射卫星更便宜，而且美国宇航局竟然提出了免费发射英国卫星的意见。于是“黑箭”被打入冷宫，剩下的一枚火箭收藏在伦敦科学博物馆里。因此，“黑箭”之后没有任何人再选择这种方案。如今重新提出过氧化氢+煤油的火箭，恐怕能承接合同的火箭工厂都很难找到。

但是苏联为世界航天留下了庞大的资产，其中包括走投无路的乌克兰南方设计局。因此，英国人罗宾·哈格找到南方设计局，在第聂伯市设立了一个研发中心，复刻这个几十年前的理想。南方设计局对这种低难度的小生意也来者不拒，而且英国人还带来了新的制造技术，例如3D打印和计算机辅助设计，何乐不为呢。双方一拍即合，成立了天空萝拉公司，目前打算研制两种火箭，一种是亚轨道的天空萝拉1，一种是可以向太阳同步轨道发射的天空萝拉XL。

天空萝拉1是单级火箭，发动机海平面推力为30千牛，海平面喷气速度为2226米每秒，真空喷气速度为2662米每秒，载荷能力为150千克。

天空萝拉XL的第一级真空推力为70千牛（海平面）和79.7千牛（真空），喷气速度为2454 米每秒（海平面）和2794米每秒（真空）；真空喷气速度为3001米每秒；第二级真空推力为85.5千牛，真空喷气速度为3001米每秒；第三级真空推力为3500牛，真空喷气速度为3004米每秒。

目前，三级火箭的样机已经完成，但一级和二级火箭还在绘图板上。所以，公司官网上也没有给出运载能力大数据。

有意思的是，天空萝拉公司的主要团队也是英乌混合。总裁名叫弗拉基米尔·列夫亚金，显然是个乌克兰人。

按照计划，天空萝拉1将在2019年夏天首次发射，天空萝拉XL将在2021年发射。性能数据这样难看的火箭能找到客户吗？或许，只要它够便宜就行吧。

责任编辑：夏丹