美国中型运载火箭竞赛:Nova、Neutron等四款新火箭首飞预测

美国中型运载火箭竞赛:Nova、Neutron等四款新火箭首飞预测

Discussion: 两会热点

据Ars Technica于2026年10月20日报道,自2013年Antares火箭首飞以来,美国已有13年未推出新型中型运载火箭。如今,随着SpaceX计划在2028年前将猎鹰9号撤出商业市场,一场争夺下一代中型发射能力的竞赛迅速升温。斯托克航天(Stoke Space)、相对论空间(Relativity Space)、火箭实验室(Rocket Lab)以及萤火虫航天与诺斯罗普·格鲁曼(Firefly/Northrop Grumman)四家公司正在开发各自的新火箭,目标在2027至2029年间首飞。卫星运营商面对2027至2030年间的发射窗口,普遍不知道该预订哪家的火箭,市场急需可靠且成本可控的中型运载火箭。

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背景:中型火箭市场缺口与竞赛动因

Antares是上一代中型运载火箭的代表,其最初型号使用苏联时代的旧发动机,且核心级在乌克兰制造。2014年第五次发射时火箭爆炸,暴露了供应链与技术的老化。此后近15年,美国再没有全新的中型火箭亮相。如今,新一代中型火箭全部采用美国本土制造的发动机,受SpaceX猎鹰9号成功经验的启发,各家都力求将发动机及火箭的大部分关键部件自产,以控制成本和时间线。据Ars Technica分析,SpaceX计划于2028年停止对外销售猎鹰9号,这意味着中型运载火箭的缺口将急剧扩大。更大的“火神”(Vulcan)和“新格伦”(New Glenn)火箭虽然运力更强,但价格昂贵、排期紧张,不适合中小型卫星。因此,谁能率先提供可靠的中型发射服务,谁就能在数十亿美元的商业市场中占据先机。

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斯托克航天Nova:最雄心勃勃的小型中继

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Nova是正在研发中运力最小的中型火箭——在完全可重复使用模式下运力为3吨,一次性使用模式为7吨。但它也是最具野心的方案:火箭追求全箭可重复使用,采用新型上面级推进器设计和热防护罩,以解决再入大气层的难题;第一级发动机则采用全流量分级燃烧循环,对初创公司而言是巨大挑战。尽管困难重重,Nova的进展相当可观。斯托克航天位于华盛顿州肯特市的工厂里,第一级已基本完工;2026年10月,第二级被运往测试场进行热试车,若成功将移至发射场。位于佛罗里达卡纳维拉尔角的发射场也已接近完工。公司近日首次公开表示目标在2027年初首飞,Ars Technica预测实际首飞可能在2027年7月。斯托克航天创始人强调:“全可重复使用是降低发射成本的关键,Nova将为中小卫星运营商提供前所未有的灵活性。”

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相对论空间Terran R:从濒死到重生

Terran R严格来说不算中型火箭——广告宣称一次性使用运力可达33.5吨,但在可重复使用模式下,运力接近20吨,正好卡在中型上限。该项目曾被业界“判了死刑”,直到2025年3月前谷歌CEO埃里克·施密特(Eric Schmitt)收购了该公司。据内部消息称,施密特注入了急需的资金,位于加州长滩的公司士气大幅提升。2026年秋季,相对论空间完成了全部13台Aeon R第一级发动机的验收测试,第一级结构获得认证,并在10月22日成功进行了第二级的首次集成热试车。Ars Technica指出,相对论空间在第二级测试上略领先于斯托克,但后者在发射场准备方面更胜一筹。考虑到大型火箭的集成复杂度,Terran R可能比Nova稍晚首飞,预测时间为2027年9月。

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火箭实验室Neutron:碳纤维之困

火箭实验室的Neutron火箭运力介于8.5至15吨之间(取决于第一级复用和着陆点),最初被普遍认为是继Antares之后最有希望率先登场的新中型火箭。然而,该火箭遭遇了一系列“成长的烦恼”。2026年初,Archimedes发动机测试中发生爆炸,公司CEO彼得·贝克(Peter Beck)当时称“爆炸不是大问题”。但10月,公司又宣布因碳纤维复合材料制造难题推迟首飞。贝克透露:“Neutron的第一级是史上最大的碳纤维加压结构,我们不得不开发全新的非高压釜工艺,包括为极大型组件定制固化周期,例如第一级燃料箱的前后穹顶。”目前Neutron的飞行硬件尚未全面公开,Ars Technica预测其首飞将推迟至2028年1月,比公司宣称的2027年晚。

萤火虫/诺斯罗普·格鲁曼Eclipse:不确定性最大

本文开头提到的Antares火箭由轨道科学公司(后并入诺斯罗普·格鲁曼)开发。为取代Antares,诺格与萤火虫航天合作研制Eclipse火箭。萤火虫负责第一级的Miranda发动机,该发动机开发进展顺利。然而,第一和第二级硬件的公开信息极少,且两家公司——新兴空间企业与传统承包商——的合作文化摩擦可能拖慢进度。与火箭实验室类似,Eclipse也采用碳纤维复合材料结构,这可能带来类似的制造难题。鉴于这些不确定性,Ars Technica倾向于悲观预测,目前估计首飞不早于2029年。

四款中型火箭对比一览

火箭型号制造商可重复使用运力(吨)预计首飞时间当前关键进展
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Nova斯托克航天32027年7月第一级接近完成,第二级已运往测试场
Terran R相对论空间~202027年9月13台Aeon R发动机验收完成,第二级热试车成功
Neutron火箭实验室8.5-152028年1月Archimedes发动机测试中,碳纤维穹顶工艺突破待解决
Eclipse萤火虫/诺格待公布2029年(推测)Miranda发动机进展良好,整体硬件信息有限

表格数据显示,斯托克航天和相对论空间在研发进度上暂时领先,而火箭实验室和萤火虫/诺格面临不同的技术瓶颈。所有四款火箭都需在2028年猎鹰9号退市前证明自己的能力。

FAQ:中型运载火箭竞赛常见问题

Q1: 为什么中型运载火箭对商业航天至关重要?

A1: 中型运载火箭(2-20吨)是发射中小型卫星组网、地球观测、通信卫星的主力。过去十年,SpaceX猎鹰9号几乎垄断了这一市场。当猎鹰9号退出商业市场后,全球卫星运营商面临“发射荒”:大型火箭价格过高且排期紧张,而小型火箭运力不足。因此,谁能率先推出可靠且成本可控的中型火箭,谁就能填补市场真空,并决定未来5年全球商业航天的格局。

Q2: 哪家公司的火箭最有可能率先首飞?

A2: 综合当前进展,斯托克航天的Nova有望最早首飞(预测2027年7月),因为它结构相对简单,一级和发射场准备最充分。相对论空间的Terran R紧随其后(2027年9月),但需克服大型火箭的集成挑战。火箭实验室的Neutron因碳纤维难题推迟至2028年。萤火虫/诺格的Eclipse不确定性最大,可能到2029年才能首飞。最终首飞顺序可能受到资金、测试周期和技术瓶颈的持续影响。

结语与展望

中型运载火箭竞赛不仅关乎技术荣耀,更直接影响数百亿美元的卫星发射市场。随着SpaceX逐步退出商业市场,斯托克、相对论、火箭实验室和萤火虫/诺格将在未来2-3年内相继给出答案。无论谁先冲过终点,竞争都将推动可重复使用技术的成熟,并重新定义美国商业航天的成本结构。对于卫星运营商来说,最艰难的选择或许才刚刚开始。

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随着SpaceX猎鹰9号退出商业市场,美国中型运载火箭竞赛升温。Ars Technica深度分析斯托克Nova、相对论Terran R、火箭实验室Neutron和萤火虫Eclipse的进度、挑战与首飞预测,助您把握商业航天新格局。

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