[비즈한국] 回顧火箭發展的歷史，可以發現一個奇特的共同點：那些將人類推向太空的決定性創意，往往並非誕生於體制的核心。相反，那些處於主流邊緣的怪才、局外人，以及那些太早開始仰望星空的人們，往往才是推動火箭歷史向前發展的關鍵人物。
如今，最有趣地延續這一傳統的代表人物之一，正是領導火箭實驗室（Rocket Lab）的彼得·貝克（Peter Beck）。
彼得·貝克並沒有大學學歷。他既不是出身於NASA、波音或洛克希德·馬丁等傳統航天企業的火箭科學家，也不是什麼背景顯赫的精英。他曾是一名在紐西蘭家電公司製作洗碗機和工業裝置的精密機械師。白天在工廠幹活，晚上則鑽研、組裝、測試、炸燬並重新制造火箭零部件。他是一個名副其實透過自學掌握火箭技術的行家。
有趣的是，火箭的歷史向來充斥著這樣的人物。為現代火箭方程奠定基礎的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基是如此，德國的赫爾曼·奧伯特也如出一轍。他們在那時都被視為超越時代的“怪胎”，但隨著時間推移，他們的幻想終究成為了現實。
象徵當今“新航天”時代的SpaceX的埃隆·馬斯克（Elon Musk）和藍色起源（Blue Origin）的傑夫·貝佐斯（Jeff Bezos），也繼承了這些航天夢想家的譜系。但彼得·貝克與他們略有不同。貝克並非依靠億萬富翁的資本起家，也沒有矽谷的資源網路。他是個真正意義上的“太空狂人”，曾給家人的Mini Cooper改裝渦輪增壓器，還自己製作過火箭助推腳踏車。
火箭實驗室並非像SpaceX那樣從大型火箭起家，而是瞄準了一個非常具體的問題：將小衛星在需要的時間送到需要的軌道上。為解決這一需求而誕生的火箭，就是“電子號”（Electron）。
電子號乍看之下可能顯得有些簡陋。因為它是一枚高約18米的細長小火箭，不像“獵鷹9號”那樣能將數十噸載荷送入近地軌道，而是專注於將數百公斤級的小型載荷精準送入軌道。
這正是火箭實驗室的戰略所在。當SpaceX面向大型衛星、載人飛船、政府大訂單和星鏈（Starlink）等龐大市場進軍時，火箭實驗室瞄準了小型衛星專用發射市場的空白地帶。
對於小型衛星運營商而言，成本並不是唯一的考量因素。當前的大型火箭通常採用“拼車”模式，雖然能降低成本，但在發射時間和軌道選擇上受限，因為必須配合主載荷的行程與目的地。電子號恰恰抓住了這個縫隙，讓小衛星客戶也能擁有專屬的發射時間表和軌道選擇權。
電子號最獨特的技術在於盧瑟福（Rutherford）發動機。據悉，盧瑟福是軌道運載工具中首款使用電動泵的火箭發動機。傳統的液體火箭發動機通常依靠燃氣發生器或分級燃燒迴圈來驅動渦輪泵，透過在小燃燒室燃燒推進劑來推動渦輪，進而帶動泵將燃料和氧化劑高壓注入。
然而，盧瑟福用電動機和電池替代了這一複雜的傳動系統，使得結構大幅簡化，控制更加容易，開發難度也隨之降低。此外，他們還積極利用3D列印技術快速製造燃燒室、泵和閥門等核心部件。對於小型火箭來說，這是一種非常合理的戰略。
不過，這種方式也存在明顯侷限。電池的能量密度遠低於化學推進劑。隨著火箭增大，驅動泵所需的功率呈指數級增長，電池質量也會隨之增加。因此，雖然電動泵式發動機在電子號這類小型運載工具上具有革命性，但要將其擴充套件到大型火箭則困難重重。
在這裡，與SpaceX的差距顯現出來。獵鷹9號從設計之初就以垂直著陸和重複使用為目標，透過發動機重燃、柵格舵控制姿態，並展開著陸腿降落在無人回收船或陸地平臺上。反觀電子號，因尺寸太小難以採用同樣方式。一旦在小火箭上搭載著陸所需的燃料和裝置，其原有的運載能力會大幅縮水。他們曾一度構思用直升機在空中捕獲火箭，但最終以失敗告終。
因此，火箭實驗室現在邁向了更大的挑戰，其主角正是“中子號”（Neutron）。
按照計劃，中子號是一枚高約43米的重複使用火箭，可將約13噸重的載荷送入近地軌道。這一市場目前已被SpaceX的獵鷹9號所壟斷。因此，中子號不僅僅是一款新型火箭，更是衡量火箭實驗室能否正式進入主流發射市場的試金石。
中子號的發動機名為“阿基米德”（Archimedes）。它並非簡單地放大電子號的盧瑟福發動機，而是使用液氧和液甲烷的下一代發動機。甲烷比煤油燃燒更清潔。若使用像獵鷹9號“梅林”發動機那樣的RP-1煤油，容易留下積碳和殘留物，在重複使用過程中需要頻繁清理和檢修。反之，甲烷發動機汙染較少，能更快速地重新使用。這也正是“星艦”的猛禽發動機、新格倫火箭的BE-4以及中子號的阿基米德發動機都轉向甲烷路線的原因。
不過，中子號的開發並不順利。原定首飛目標是2025年，目前已推遲至2026年以後。同時開發大型碳纖維複合材料結構、新型發動機、新型整流罩和新型回收系統，絕非易事。火箭實驗室的執著最終會轉化為創新，還是成為過於沉重的技術負擔，仍需時間驗證。
那麼，火箭實驗室能擊敗SpaceX嗎？
前景並不簡單。獵鷹9號已是經過數百次發射和著陸驗證的火箭。在發射頻率、重複使用經驗、地面基礎設施以及客戶信任度方面，SpaceX都擁有壓倒性優勢。但火箭實驗室依然有機會。未來的太空發射將更加頻繁，政府、企業、大學、科研機構及小型衛星初創公司等各種客戶層出不窮。SpaceX一家無法完全消化如此巨大的需求，特別是在期望的日期、軌道將相對較小的載荷送入太空的市場，依然非常重要。
打個比方，SpaceX的大型火箭就像前往太空的大型公交車。雖然便宜且強大，但無法在你想要的時間和地點精準停靠。相比之下，火箭實驗室則更像“太空計程車”，雖然價格可能稍貴，但能更精準地將客戶送到目的地。
火箭實驗室的故事並不止步於近地軌道。該公司已將觸角延伸至太陽系探測市場。
代表案例就是火星探測任務ESCAPADE。該任務旨在研究太陽風如何導致火星大氣的流失，由NASA派遣兩顆名為“藍色（Blue）”和“金色（Gold）”的探測器前往火星。這些探測器正是由火箭實驗室製造。然而諷刺的是，執行這次發射任務的並非火箭實驗室自家的火箭，而是藍色起源的新格倫火箭。從某種意義上說，火箭實驗室將自家的火星探測器送上了競爭對手的大型火箭。
下一站是金星。火箭實驗室正與麻省理工學院（MIT）的研究團隊準備“金星生命探測”任務。該任務旨在尋找金星大氣中可能與生命相關的化學痕跡。金星表面雖然極度炎熱且壓力巨大，但在雲層中的某些區域，僅就溫度和壓力而言，具備討論生命可能性的空間。探測器將進入金星大氣，在穿過雲層約5分鐘的過程中分析其化學成分。
這種方法非常具有“火箭實驗室”風格。傳統的行星探測通常是耗資數萬億韓元的大型任務，開發週期長達10年以上。相反，火箭實驗室試圖透過小型、快速的探測器來回答特定的科學問題。並非所有的行星探測都需要龐大的旗艦任務，只要瞄準特定的高度、時間和成分，小型探測器也足以成為精銳的科學工具。
火星樣本取回任務也是同理。NASA原有的火星樣本取回計劃因成本和進度問題陷入巨大危機。儘管“毅力號”火星車已在火星表面收集了關鍵樣本，但將其帶回地球的過程比預想的更加困難且昂貴。在此背景下，火箭實驗室提出了一種更簡單、更經濟的替代方案，並聲稱他們有能力重新設計火星樣本取回的架構。
這或許正是與彼得·貝克這一人物最契合的方式。他從一開始就不是中心圈層的人。他從紐西蘭這一地理邊緣、大學之外這一體制邊緣，以及大型火箭市場之外這一產業邊緣起步。但正如火箭歷史所昭示的，新的創新往往正是在那些邊緣地帶悄然綻放。
正如齊奧爾科夫斯基在小村莊寫下宇航方程式，戈達德在嘲諷聲中發射液體燃料火箭一樣，彼得·貝克的火箭實驗室也在非世界中心的地方，開闢著通往太陽系的新路徑。
火箭實驗室能否擊敗SpaceX尚不可知。或許這個問題本身就是錯誤的。火箭實驗室真正的價值可能不在於奪取他人的王座，而在於為更多的科學家、更小的機構、更快的任務開啟通往太空的道路。
作者池雄培（Ji Woong-bae）是誰？熱愛貓咪與宇宙。童年因觀看《銀河鐵道999》而立志傳播宇宙之美。目前擔任世宗大學自由專業學部助理教授，積極從事演講、寫作等多種科學普及活動。著有《關於天文學者的無用》、《我們都是作為天文學家出生的》、《觀看宇宙時浮現的奇怪問題》等書，並翻譯了《我是如何殺掉冥王星的》、《量子人生》、《UFO》等作品。