2013年9月23日，SpaceX的升级版猎鹰火箭Falcon 9 V1.1成功发射。虽然在此次任务中，Falcon9 V1.1搭载了加拿大太空局的气象通信卫星CASSIOPE并收取了大约1000万美元的发射费用（一磅有效载荷的费用只一万美元），SpaceX和Elon Musk在接受CBS的采访时仍表示这是一此试验性很强的任务，为此他们还给加拿大太空局打了一个不小的折扣。

@花落成蚀 在之前的直播贴中已经指出了多项”第一次“，这里我想详细谈谈最重要的”第一次“，梅林1D发动机，同时也夹带一点私货。几乎每一次SpaceX的发射都被媒体吹得神乎其神，希望这一贴能提供尽量客观持平的信息，而不只是敲敲边鼓，吹吹泡泡。

梅林1D发动机

这次发射是SpaceX Merlin系列发动机最新款 Merlin 1D 的首次正式任务。单只Merlin 1D发动机在海平面的推力约为650千牛，比前一代的Merlin 1C 480千牛的推力大了不少。不过还远不能和史上最大力的同类发动机相比。美国在50年代为土星五号研制的F1发动机单只推力则高达6800千牛。虽然推力远远不如60年前研制的发动机，Merlin 1D不论以推重比还是比冲来论，都是有史以来效率最高的开式循环煤油火箭发动机。

不过对于SpaceX而言，Merlin 1D更多的是前一代产品的升级之作，在技术革新上不如Merlin 1C之于Merlin 1B。原因要从Meilin发动机的技术路线选择说起。Merlin系列发动机都采用pintle式喷嘴。原因一方面是pintle式喷嘴有诸多优点，风险也比较小，另一方面也和SpaceX的总工程师Tom Mueller在前东家TRW负责开发类似发动机TR-106，经验丰富有关。Pintle式喷嘴的优点很多，包括稳定性好，加工维护便宜，节流调速（throttling）容易等等。节流调速这一点很重要，之后还会谈到。Pintle式喷嘴的缺点主要是对于发动机冷却要求很高。发动机过热问题极大的限制了Pintle式发动机的功率和推力。综合这些优缺点，就很好理解为什么pintle式发动机之前最成功的应用是在阿波罗登月舱上而Merlin发动机开发早期的很多不利消息也大都是发动机过热烧穿和推力达不到设计要求。

Merlin系列最早的两代1A和1B都采用的了类似太空返回舱的烧蚀冷却，效果并不好。从1C开始换用回热冷却，极大的缓解了过热问题，以至于Merlin 1B还没来得及使用，就被1C所代替。回热冷却的原理很简单，就是将部分燃料首先流经燃烧室和喷口的外壁，既冷却了发动机又可以预热燃料，提高燃烧效率，但是与附着烧蚀材料想必，机械上比较复杂。这次的1D发动机在1C的基础上做了一些改进，提高了可靠性，耐热性和寿命。因此，燃烧室也可以承受更大的压力。1D发动机的燃烧室压力将近100个大气压，比1C提高了40%。这也是1D推力大幅提升的主要原因。

Merlin 1D的另一项进步在于改进了节流调速能力。之前很火过一阵的草蜢(Grasshopper)垂直起降测试，就是对这一能力的展示。节流调速对于未来实现可重复使用的发射系统是一项关键性的技术能力。一旦火箭可以重复使用，单位有效载荷的成本可能会减少100倍。

SpaceX的未来

毫无疑问，SpaceX是现在最火的航天企业。舆论媒体的报道多竭尽吹捧之能事。和几乎所有其他航空航天企业不同，Elon Mask团队非常擅长媒体公关，对于社交媒体推广很有心得，态度也非常开放。以垂直起降测试为例，从技术上来说并不新鲜，四十年前美苏登月都实践过这一技术。而且如前所述，Merlin系列和阿波罗登月舱技术上讲是一脉相承的。从现实来说，其他私人航空公司也曾在近年成功做过类似测试（如Amazon创始人 Jeff Bezos 的 Blue Origin），但是几乎很少出现在媒体报道中。这种不同寻常的高调为SpaceX带来了巨大的关注也大大激发了民众对于航天工程的热情。但是，航天工程是充满风险和未知的，一旦出现任务失败或其他不利消息，这种高关注度对于一家并不算家大业大的公司（Tesla现在股票那么高，Elon的财气应该粗壮了很多）未必是一件好事。

Merlin这套发动机从技术局限了应用只能是地球低轨道和地球同步轨道。但这对于商业卫星发射足够了。 SpaceX短期的目标应该是在商业发射上超过行业霸主——波音-洛马的联合企业ULA。目前看来，SpaceX相比ULA，营收还很低，发射经验和成功记录也远逊对手。这在相对保守的国防航天领域是很要紧的软肋。但是SpaceX在成本控制，前瞻性和公司形象上有着显著的优势。Elon 曾在多个场合表示，他们的单颗火箭的成本只有对手的一半不到。SpaceX类似IT企业的非传统作风更给航天领域带来了全新的思路。举一个例子，SpaceX负责生产（包括之前新工厂的设计）和品控的两位副总裁都是从BMW挖角的。把汽车领域规模化生产的许多先进理念带入到航天工业，以降低成本，缩短周期，这不得不说是Elon的一大创举。另外，得益于cool company形象和成功的媒体运作，SpaceX在吸引年轻人才上也有着其他公司不可比拟的优势。因此，SpaceX在不久的将来全面超越ULA，称为行业的新领导者，应该是可以预料的。

但要实现开启航天新纪元甚至殖民火星的野心，SpaceX还有很多困难要克服。最大的难题在技术上。美国的航天工业过了七十年代登月成功的巅峰，经费一减再减，技术几乎止步不前，设计也任然停留在严重依赖测试和经验的阶段。因为经费不稳定和官府机构不能克服之弱点，NASA的诸多项目也都是停停走走或者冷饭炒炒。本该开时代风气之先的航天领域，反倒落在了时代的后头。Elon Musk的团队以技术商业化名动天下，拿手本领是高效和优化，在Tesla 和 SpaceX都是如此。这个团队开发全新技术的能力现在还未得到证实。而且航天研发耗资巨大，一年吞噬百八十亿，眼皮都不眨一下，SpaceX即使在将来是否有这样的实力也是一个巨大的问号。

航天领域在能够步入真正商业化的正轨之前，还有一系列的技术突破要完成，较高频率的重复使用，是一个门槛。跨过去了，航天领域可能会迎来类似互联网在90年代的爆炸式增长，成本如果能降低两个数量级，带来的需求增加将远不止两个数量级，相关产业会迅速成长，由此带来大量的投资进一步促进技术革新，进入良性循环，跨不过去，航天就无法脱离寄政府篱下，靠财政输血的境地。希望Elon Musk的SpaceX能在目前的局限下，尽早跨过这道坎，开启一个大航天时代。