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吉姆・坎特雷尔(Jim Cantrell)称自己为 “小型初创企业的知识之父之一”,大家却很难对此提出异议。
2002 年埃隆・马斯克创立 SpaceX 时,坎特雷尔担任该公司第一位负责业务发展的副总裁,他的专业知识对该公司第一枚火箭 —— 猎鹰 1 号 —— 的研发至关重要。
坎特雷尔后来成立了战略太空发展公司(简称 StratSpace),该公司曾参与 NASA 的 “奥西里斯 - 雷克斯”(OSIRIS-REx)探测器降落小行星贝努的任务以及行星协会在太空演示太阳帆技术等项目。
他还是月球捷运公司(Moon Express)的联合创始人和 CEO,该公司希望有一天能在月球上开采资源。
他还深谙这个行业的风险,这个行业可能随时会失败。月球捷运公司入围了谷歌月球 X 奖(一项耗资 3000 万美元的登月竞赛,后来被取消了),但该奖项尚未真正进入太空,更不用说登月了。
坎特雷尔最近把研究重点放在 “幻影太空”(Phantom Space),很多新初创发射公司都在设法利用更小、更便宜的卫星设计来制造火箭,从而满足日益增长的将这些有效载荷送入轨道的需求。但坎特雷尔早就意料到了这一点,Phantom 试图通过逆流而上来获得成功。
目前,火箭领域最热门的趋势之一是推出拼车服务,即顾客可以在起飞日特定的中型或大型火箭上购买有效载荷的可用位置。
对客户来说,这种将有效载荷送入太空的方式通常比单次发射更便宜:在 SpaceX 的拼车项目中,发射一个 200 公斤的有效载荷需要 100 万美元(其猎鹰 9 号火箭可以将 22800 公斤的总载荷送入近地轨道)。该公司于 2021 年 1 月 21 日启动了一项专车共享任务,将 143 颗卫星送入轨道,这打破了历史记录。
同时,该公司将在 6 月执行类似的任务。今年 3 月,一直抵制造更大火箭的火箭实验室 (Rocket Lab)做出了一个令人惊讶的转变,推出了 “中子” 项目,就是为了实行拼车发射,与 SpaceX 的 “猎鹰 9 号”(Falcon 9)展开竞争。
拼车不是 Phantom 的最终目的,该公司希望通过大规模制造小型火箭,且每年发射 100 枚火箭来完成自己的太空足迹。坎特雷尔说道:“我们想成为太空领域的亨利・福特。”
对于如何发展这一业务,我们所持的观点是逆向思维的。” 正如亨利・福特改造的不是汽车,而是汽车的生产方式,Phantom 也不打算改造火箭,只想改造火箭的生产方式。
那如何做到这一点呢?SpaceX 成立之初,进入轨道的航空航天公司供应链卷入了美国国防部的金融体系。
为了不依赖这个系统,SpaceX 决定自己打造一切,靠马斯克的财富和大量投资来在多年的亏损中维持运营。这是一场有回报的长期博弈。
但 Phantom 的创始人认为他们不需要效仿。就在过去的五年里,航空航天供应链变得更加灵活、更有竞争力,这意味着 Phantom 可以只买所需的特定部件,不需要从头开始制造所有的东西。
该公司的 3D 打印版引擎是从科罗拉多州的 Ursa Major 购买的;其飞行电脑的设计获得了美国国家航空航天局的许可;该公司用的甲板是 BeagleBone Black(一些分销商以约 50 美元的价格出售),其他组件如电池和遥测系统,是通过导弹防御供应链购买的。
坎特雷尔将 Phantom 与亨利・福特作类比不仅仅表明了 Phantom 的抱负,也是为该公司作一个模范。联合创始人迈克尔・德安吉洛(Michael D’Angelo)表示,汽车和火箭业务的增长曲线类似:产量翻倍可以带来规模经济,提高效率和减少生产错误。
电脑和移动设备的发展轨迹也与此相似。他认为,如今的供应链已经够成熟,能够实现想要 Phantom 的那种快速制造。
目前,该公司正在研发两种类型的火箭:18.7 米高的代托纳号(Daytona),能够将 450 公斤的重量送入太空,可能属于小型火箭类中较大的一类,但根据坎特雷尔的分析,这是最佳规模的盈利活动;然后是 20.5 米高的拉古纳火箭,可以承载 1200 公斤的有效载荷。
Phantom 正在开发拉古纳湖号火箭,其一级助推器可以反复使用,和 SpaceX 的猎鹰 9 号类似,它们的垂直着陆过程相似。
Phantom 希望填补这一市场空白,尽管拼车很便宜,但客户对任务进行的把控度更低了。拼车任务就和一列火车一样,是在固定的路线上。如果你想让卫星运行到一个不同的轨道或弹道上,就需要安装昂贵的推进器把卫星带到轨道上。
否则,你就得根据新轨道重新设计卫星的功能,或者选择忍受一个不太有利的轨道,或者干脆买一张票执行另一个任务。你的卫星能与其携带的其他有效载荷配合得很好都算是万幸了,而且这些航班都订满了。
小型火箭的发射成本可能更高,但控制权交还给了客户。如果你的任务要求非常特殊 —— 比如更换一个星座中的某个卫星,发射敏感设备,或者运行一个昂贵的技术演示 —— 你可能会想要专程飞行,而不是拼车。
犹他州空间动力学实验室的空间系统工程师瑞安・马蒂诺(Ryan Martineau)表示:“人们对这些小型火箭发射肯定有兴趣和需求。”
坎特雷尔认为 Phantom 可以在不超出预算的情况下满足这一需求。他估计,该公司的方法实际上可以提供三分之一价格的拼车模式。
但首先,该公司必须真正进入太空,代托纳的目标是在 2023 年进行首次太空飞行。坎特雷尔表示,一般来说,一枚新火箭的前四次飞行有 50% 的可靠性。
Phantom 的计划大概是假设其前四次飞行中至少有一次进入轨道。最近,它与美国空军签订了一份租约,在加州范登堡空军基地建立一个发射场。
目前,它在征求能在佛罗里达州卡纳维拉尔角进行发射的许可,如果每年发射 100 次真的是该公司的目标,这也是非常重要的初步步骤。
Phantom 还想建造卫星,成为客户的一站式商店。该公司本周收购了坎特雷尔的 StratSpace,这应该是该业务的关键部分。该公司正在为客户开发星座原型,并参与了一项由商业基金资助的 12 亿美元科学任务(具体细节几个月后才会公布)。
该公司一直在低调建设一个名为 “幻影云”(Phantom Cloud)的通信网络。该网络本质上是一个网状网络,其他卫星可以用来相互通信或与地面上的系统通信,坎特雷尔称之为 “太空卫星互联网”。
实际上,Phantom 并不需要打败 SpaceX 和其他大型火箭制造商,只需要保持自己的实力。
马蒂诺说道:“随着小型启动器市场的成熟,你会看到越来越多不同种类种类的客户利用这种能力。我认为其中一个占据主导地位排挤另一个不太可能。”
共存是好事,坎特雷尔说道:“我们意识到 SpaceX 已经成功开发了这种大型可重复使用的太空运输系统,但我们认为,这在太空运输生态系统中是至少两种经济系统的其中一种,也许是两种根本不同的经济系统的其中一种。” 他希望 Phantom 是另一种先驱。
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原文:https://www.technologyreview.com/2021/05/26/1025350/phantom-space-startup-jim-cantrell/
编辑:jq
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