萤火虫宇航公司“阿尔法”火箭首飞爆炸

萤火虫宇航公司“阿尔法”火箭首飞爆炸

美国萤火虫宇航公司的“阿尔法”小运载9月2日在加州范登堡天军基地进行了首次入轨发射尝试。发射在范登堡基地原供德尔它2火箭使用的SLC-2W发射设施进行。火箭于美国东部时间21时59分（北京时间9月3日9时59分）点火起飞，但在起飞后约2.5分钟发生了剧烈爆炸。从时间来看，火箭当时应处于一级飞行阶段。据称火箭在爆炸前似乎失控并发生翻滚。事故其它具体情况暂不清楚。一度准备在去年进行的这次发射因疫情、发射台升级改造和飞行终止系统鉴定等方面的问题而推迟至今。

萤火虫宇航公司原名萤火虫空间系统公司，2017年破产重组后改用现名。当初申请破产是因为欧洲一家主要投资方因英国脱欧原因退出。该公司火箭研制项目所需资金由公司联合创始人波利亚科夫通过其名下的加州智力圈（Noosphere）风投公司提供。据报道，波利亚科夫到去年底已投了超过1.6亿美元。该公司今年5月4日宣布通过A轮融资筹到了7500万美元。在这轮融资下，智力圈风投通过二次交易把其控制的1亿美元股份卖给了部分A轮投资者。该公司现有雇员超过350人。

“阿尔法”为两级火箭，采用液氧/煤油推进剂，高29米，低轨运载能力1000公斤，500公里太阳同步轨道运载能力为630公斤，对外宣传的发射价格为1500万美元。火箭一级采用4台“金甲虫”（Reaver）发动机，最大推力超过16.5万磅（约733.5千牛）；二级采用单台“闪电”（Lightning）发动机，推力超过1.5万磅（约66.7千牛）。该箭专门面向小卫星。萤火虫公司最终希望把发射频度提高到大约每两周一次。该公司的第二座发射场放在佛州卡纳维拉尔角天军站已弃用的SLC-20发射设施。

本次发射用的火箭8月18日在发射台上对第一级进行了15秒的静态点火试车。萤火虫首席执行官马库西奇8月24日接受采访时说，试车很“完美”，所有数据看上去都“很棒”。该公司对首飞用箭做了广泛的测试，包括近20次热试车。

马库西奇当时称，若首飞成功，“阿尔法”最快可在12月份进行第二次发射，届时将携带一件商业有效载荷。不过他承认新火箭首射失败的风险较大。他说，首飞出问题很正常，而问题的解决可能要花几周到几个月时间，具体要看有多严重。他说，“阿尔法”火箭设计相当简洁，所以无论出什么问题都应能相对较快地得到解决。

马库西奇说，就算首飞成功，由于要从研制阶段转入运行阶段，公司接下来也会面临一些不同的挑战。他说，“从研发向生产过渡将很难”。该公司8月17日宣布聘请曾供职太空探索公司和蓝源公司的劳伦·莱昂斯担任其新设立的首席运营官，重点负责建设量产所需的基础设施和能力。

莱昂斯9月1日在前往公司发射控制中心时强调说，首飞主要是要对“阿尔法”这一新型小运载进行验证，目标是要尽可能多地采集数据，同时让任务能尽量往下走，争取能飞入太空，而能入轨和把卫星部署出去就更好了。马库西奇也表示，这是次试飞，所以拿到数据就是成功。他说，他最担心的不是火箭本身，而是箭底必须准时释放以让火箭能够飞出去的牵制卡钳。他说，他担心会有卡钳挂住，从而让火箭根据没机会带来飞行数据。他还说，那些卡钳经过广泛的测试。他称出别的问题他都能接受，只要是在飞行中发现的，“但我不能接受地面系统导致我们失掉一次任务”。

为节省重量，“阿尔法”采用碳纤维复材而非铝合金建造，据称由此能最大限度地减少超低温液氧贮箱开裂问题。“金甲虫”发动机也要比传统发动机简单，采用一个而非通常的两个燃烧室。实际上，“阿尔法”将是第一款采用那项技术的入轨型火箭。马库西奇说，该箭其它方面都“很合常规”，采用两级设计，并采用业已得到证明的液氧/煤油燃料组合。

首飞瞄准300公里、倾角137度的一条逆行轨道，而不是从范登堡发射时通常发往的极轨道。火箭射向为西向。这样做是考虑首飞的靶场安全。火箭在飞行中要采集并发回遥测数据，并利用箭上摄像头拍摄和传回画面。首飞主要是要获取火箭性能数据，但也携带了多件有效载荷，其中几件学术和教学用载荷为免费发射。萤火虫公司把首飞任务命名为“专享研究与教学加速器任务”（DREAM，简称“梦想”）。

该公司打算在后续任务中引入一款先进的太阳能电推上面级，称为“轨道转移飞行器”（OTV），又称“空间多用途飞行器”（SUV），以把卫星送入更高的轨道。本次首飞任务原本还要考核该飞行器所需的技术，包括太阳能等离子体电推力器。

除“阿尔法”外，萤火虫公司还要研制运载能力更大的“贝塔”火箭。“贝塔”曾拟并联使用3台“阿尔法”第一级，200公里轨道运载能力为4400公斤。不过，该公司2019年10月称，它正在同航空喷气洛克达因公司合作，以提高“阿尔法”火箭性能，并考虑让后续火箭型号“贝塔”采用对方的AR1发动机。该公司还称，“阿尔法”首飞时将在一级“金甲虫”发动机上采用航空喷气的3D打印部件。

AR1发动机曾是联合发射联盟公司“火神”火箭的一个选项。航空喷气和萤火虫公司称，它们要开展全方位合作，包括萤火虫正在打造的OTV/SUV电推上面级。双方称，它们将联合开发商业和政府市场，包括国安航天市场。航空喷气首席执行官德雷克说：“我们将利用萤火虫公司成熟的火箭设计、航空喷气先进的推进系统以及双方世界水平的技术能力。”

萤火虫时任代理首席财务官瓦特当时接受采访时说，公司计划研制三款不同的运载器，即“阿尔法”、“贝塔”和“伽马”。三者运载能力将逐步提高，并将逐步引入重复使用能力。瓦特说，采用与航空喷气合造的“渐进型发动机”，“阿尔法”的太阳同步轨道运力将达到800公斤，更低的低轨运力将达1300公斤。

瓦特还说，“贝塔”设计已改，不再采取太空探索公司“重型猎鹰”那样的三筒式设计，而是采用单一核心级，以增大运载能力。他说，采用可复用第一级的该火箭将能把8000公斤送入低地轨道。在联合发射联盟公司决定让“火神”火箭选用蓝色起源公司的BE-4发动机之后，航空喷气公司一直在寻求把AR1用到某种中小型火箭上。

瓦特说，萤火虫的远期目标是生产“伽马”这种有翼的可重复使用航天飞机，由其把一款火箭发往太空。

马库西奇1月份曾表示，公司正打算再筹集3.5亿美元资金，以扩大生产和研制更大的“贝塔”中型火箭。他说，这笔资金将支持公司的长期成长。他后来在接受采访时说，那一目标没变，但公司决定把融资工作分为两轮。他说，作为一家创企，公司一下子用不了那么多钱，只需要近期够用就可以了。规模较大的下一轮融资将会在“阿尔法”首飞后进行。

按去年底的消息，除本次发射外，萤火虫还希望按照同自适应发射服务公司新签的一项协议在2021年再进行至少两次发射。马库西奇后来称，那两次发射之一已推到明年。该公司去年12月拿到NASA“风险级发射服务”（VCLS）2计划下980万美元的一项合同，任务是用“阿尔法”火箭把75公斤重的立方星送入一条550公里的太阳同步轨道，并把20公斤的立方星送入轨道倾角相隔至少10度的另一条类似轨道。那次发射暂拟在明年6月进行。

该公司去年4月宣布同太空飞行公司（Spaceflight）签署一项发射服务协议。根据协议，太空飞行公司将成为“阿尔法”火箭一次拼单发射任务的主客户，为那次发射的“大部分”运力提供有效载荷。太空飞行公司还将为更多的“阿尔法”发射任务提供拼单载荷，以最大限度地利用那些发射的运力。萤火虫还已宣布同其它有效载荷聚合商签署了发射协议，包括荷兰空间创新解决方案公司（ISIS）。

“阿尔法”研制工作去年1月遭遇了一次挫折。该公司在对第一级火箭进行鉴定试车时发生了火灾。事故原因是试车软件配置错误。马库西奇称，事故未对试车台造成太大破坏，但一级受损“严重”。

萤火虫是入围NASA“商业月球有效载荷服务”（CLPS）计划的14家公司之一。该计划是要利用商业着陆器把NASA的科学和技术验证载荷送到月面。萤火虫今年2月4日拿到CLPS计划下的一项任务订单，将在2023年采用其“蓝色幽灵”（Blue Ghost）着陆器把10件NASA有效载荷送上月球。着陆器发射任务后来被交给太空探索公司的“猎鹰”9火箭。

萤火虫原本打算提供的是称为“创世纪”（Genesis）的一款着陆器。该着陆器基于由以色列航空航天工业公司（IAI）许可的一项设计。IAI曾建造了用希伯来语中的“创世纪”（Beresheet）来命名的一个月球着陆器。那个着陆器曾在2019年4月尝试落月，但以失败告终。不过，由于NASA调整后的任务要求超出了“创世纪”的能力范围，萤火虫后来自己研发了“蓝色幽灵”着陆器。

萤火虫还在涉足部件业务，首先是向其它客户提供其为“阿尔法”火箭研制的发动机。马库西奇在8月24日的采访中说，公司已拿到一项合同，将向正在搞火箭的一家公司交付约50台发动机。他未披露那家公司的身份。这与大多数厂家所采取的尽可能实现纵向一体化的思路有所不同。马库西奇说，“如果你真的想利用规模经济效应的话，那么产量越大，效果也就越好”。那项部件业务还将扩展到其它部件，比如复合材料缠绕压力容器（COPV）。

来源：航小宇