「太空工廠」加入商業太空戰局 – Rocket Lab 助攻太空新創 Varda Space Industries 打造史上第 1 個微重力生產線

Rocket Lab 於 2006 年由紐西蘭工程師彼得・貝克(Peter Becker)創立,總部設於美國的 Rocket Lab 將建造並發射三台光子衛星(PhotonSatellite),用於太空新創公司 Varda Space Industries 的商業太空服務。

兩家公司剛於 8 月 11 日簽約,合作內容為透過 Rocket Lab 的電子號載運火箭(Electron),進行三次發射與部署光子衛星,時間定於 2023 年第一季至 2024 年,並可選擇追加進行第四次任務。

first light 1
Rocket Lab Photon Satellite

Varda 公司的 CEO 威爾・布魯伊(Will Bruey)說:「光子衛星非常適合我們, Rocket Lab 在工程上的高標準與嚴謹,將使我們能夠在縮緊的預算中更快地達成我們的里程碑」

成立 8 個月即獲得 5.3M 美元投資的「太空工廠」新創

Varda Space Industries 成立於 2020 年 11 月,位於美國加州,以建立「太空工廠」為目標,已獲得 5,300 萬美元的投資,商業模式為接受委託、生產各種只能在太空微重力環境中製造的材料,並將它們帶回地球上的客戶,該公司將在 2023 年第一季啟動其第一家太空工廠,並在一個月後將第一批太空工業製品送回地球。 

以打造太空工廠為目標的 Varda Space Industrie 的共同創辦人 Delian Asparouhov 與 Will Bruey
Varda Space Industrie 的共同創辦人 Delian Asparouhov 與 Will Bruey

每個光子衛星都將作為Varda Space Industries 公司的「太空工廠」的服務平台,以在低地球軌道的微重力環境中生產一系列產品,光子衛星中包含推進系統、軌道保持系統、以及姿態控制和通訊系統,而 Varda 公司將開發 120 公斤重的工廠,其中包括一個返回艙,在為期三個月的任務結束時將製造的產品送回地球。

成為商業太空微重力製造領域的全球領導者

Rocket Lab 的 CEO彼得・貝克在一份聲明中說:「光子使我們的客戶能夠釋放在太空的全部潛力,它為我們的客戶提供了一個多功能且可調整配置的衛星平台,且不需要自己建造,這樣就能消除了需求不斷高生的小型衛星市場的巨大障礙。我們的客戶可以更快地進入軌道,在那裡可以完全專注於他們的任務,而不必擔心開發和操作衛星。」

總之,Rocket Lab 將這筆交易視為自家小型衛星次系統,也就是光子衛星是有賣點的一個有力證明。

1980 年代,一些人寄希望於太空梭、太空站和其他平台生產像是從蛋白質晶體到半導體之類的產品,但未能創造出足夠有價值的產品,亦不足以抵銷其生產與運輸送回地球的高昂成本。

ZBLAN machine
JAXA 日本太空人金井宣茂(Norishige Kanai)和美國 Made in Space 公司研製的生產 ZBLAN 的設備

比方說,2010 年成立的 Made in Space 已在 ISS 國際太空站上生產一種稱為 ZBLAN 的高品質光纖,這種新材料於 1975 年在法國雷恩大學意外發現,目前它被用於光譜、雷射功率傳輸和光纖雷射器 / 放大器等應用。但如果真的可以在太空中製造很長的 ZBLAN 電纜,那麼殺手級應用就是用於讓海底電纜不再需要透過中繼器放大訊號,這往往是造成不少風險與麻煩。

但目前尚不知這材料的製程良率與成本是否足以進入市場,其實,在太空製造工業產品已不是新鮮事,不過商業風險仍然很高,且過去成績不佳。

不過,儘管 Varda 公司的目標在解決此問題,目前幾乎沒有提供有關其計劃的任何細節,他們僅表示將在太空製造光纖電纜、藥品和半導體,雖然這些產品的生產技術所需相差得甚遠,不過定位在整合這些生產技術,實屬明智之舉。

新舊太空用途都用得著 – 投入月球與火星任務的光子衛星

Rocket Lab 於 2019 年推出光子計畫,並已發射了兩次示範性的任務,最近一次是在今年 3 月,今年第四季開始,將在紐西蘭的商業太空發射中心 Launch Complex 1 ,執行名為 CAPSTONE 的登月任務。

 Launch Complex 1
Launch Complex 1

這將是 Rocket Lab 首次登月,CAPSTONE(全名為 Cislunar 自主定位系統技術操作和導航實驗)將幫助 NASA 的月神計畫,其立方衛星將試驗導航技術並收集有關地月軌道動力學的數據,並用以降低未來任務的後勤負擔。

光子衛星在到達的低地球軌道後將與火箭分離,並使用 3D 列印的 HyperCurie 發動機獨立飛行。然後光子將向月球釋放 CAPSTONE,並在獨立軌道上進行一次單獨的月球飛掠。

HyperCurie
HyperCurie

Rocket Lab 於今年 6 月 15 日宣布與加州大學柏克萊分校太空科學實驗室 (UCBSSL) 簽訂合約,研究將使用光子衛星進行逃逸和電漿加速和動力學探索者 (ESCAPADEmission) 火星任務,這是由 NASA 於 2019 年選定要進行的任務。

如果該任務在今年夏天通過 NASA 的一系列審查並得到認證,那麼 ESCAPADE 將在 2024 年由 NASA 提供的運載火箭上發射,而不是透過 Rocket Lab 自家的火箭發射。

此任務由 UCBSSL 的羅伯・利里斯(Rob Lillis)領導,是一項「雙飛行器」科學任務,透過繞著火星飛行的兩艘飛行器,以了解火星獨特的結構、組成、可變性和動力學磁層。該任務將利用其對火星環境的獨特雙重視角來探索太陽風如何將大氣層從火星上剝離,以更好地了解其氣候是如何隨時間變化。

太空產業鍊的必經之路:商業模式與技術整合的完美搭配

至此可以看到光子衛星的定位的靈活性,對於其主要面對的商業價值,Rocket Lab 的 CEO 在一場專訪上表示:

「這是一個非常有前途的任務,它將以小包裝提供大科學。傳統上,行星科學任務需要花費數億美元,並且需要長達十年的時間才能實現,我們用於 ESCAPADE 的光子衛星將展現一種更具成本效益的行星探索方法,這將增加科學界更容易地踏入我們的太陽系。」

從商業模式與技術整合,根本性地改變成本效益比,是太空產業鍊上的必經之路。

延伸閱讀:絕佳的創新研發場域 – 在太空 3D 列印人體器官,開啟太空醫學新篇章

編譯:蕭呈瑋 & NSL 商業太空實驗室

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