海洋除了支持赤道发射之外,还有个优点:如果你打算用液氢和液氧作燃料,你脚下就有大量这两种物质,可以通过电解现场制造燃料 —— 先不考虑实际操作问题。
我个人很喜欢这样的设想:一个巨大的浮动火箭基地,布满太阳能板,电解制造所需的全部燃料,还能移动位置躲避恶劣天气 —— 天气会导致很多发射取消,大幅增加总发射成本。
如前所述,海神龙的很大一部分优势在于,仅凭尺寸就大幅降低了火箭制造成本,因为平方立方定律降低了每千克入轨载荷的有效火箭成本。燃料箱更大、壁厚相同、隔热层相同,每加仑燃料对应的燃料箱重量更小。在这方面,越大越好,不过当载荷达到 1000 吨左右时,就会接近理论上限。
我一位业内朋友说,即便考虑使用石墨烯 —— 我们常说用于太空电梯或天钩的超强材料 —— 也只能把载荷推到约 2000 吨(注意是载荷,不是火箭)。
做大能让我们在火箭燃料箱上花费更少质量,这是让火箭更便宜的另一个办法:让燃料箱更便宜。这个想法很有吸引力,因为原材料成本相当低,不过和原始燃料成本比起来也不容小觑。
制造业中有四个因素必然会大幅推高成本:超大型物件、低产量、严苛的生产质量控制、政府繁文缛节。火箭这四点全占了。
设施成本也很高,还有运到发射场的运输成本、发射场的存储与加注成本,以及发射场的人员和维护成本。仅租用发射台进行一次发射就要花费约 100 万美元。所以如果发射次数更多,所有这些成本都会摊薄。
如果我们能批量生产火箭,成本无疑会低得多,即便没有重大生产突破,也能借助规模效应。而且我们还能进行更多测试,看看哪些地方可以做得更薄、更便宜之类的。
当然,最终目标不是造一枚便宜、一次性使用的火箭,也不是造一枚需要大量维修才能重复使用几次的火箭,而是一枚能使用数百次、几乎不需要维修和停机时间的火箭 —— 快速检查后就能重新加油。
在这种情况下,即便火箭造价 10 亿美元,每次飞行也只需花费几百万美元。
在开始讨论燃料和金属氢之前,我想花点时间说明:可重复使用不一定是重复用于火箭原本的用途。如前所述,在老式航天飞机和很多新型可重复使用火箭设计上,只有第一级被重复使用,第二级通常被遗弃坠