空中發射火箭難 維珍軌道申破產

【明報專訊】英國富商布蘭森（Richard Branson）旗下的「維珍軌道」（Virgin Orbit）（美：VORB）在3月30日表示，因為無法籌集到資金，在別無選擇下，該公司將在可預見的未來停止營運，並宣布裁減675名員工，只留下100名員工負責結束公司業務，其後更向美國達拉華州的破產法院申請破產保護令，以尋求出售資產，成為最新大裁員兼且將會倒閉的科技公司。

平心而論，「維珍軌道」的倒下，有經濟和宏觀因素，包括在俄烏戰爭持續和美國連番加息環境下，要找新融資並不輕易。

曾經有好幾年，從事太空相關業務的初創公司頗受資本市場歡迎，只要通過與特殊目的收購公司（SPAC）合併，繼而招股上市，融資就相當順利和容易。「維珍軌道」也趕上了尾班車，在2021年透過這種方式成功在納斯達克交易所上市，上市初期市值一度超過30億美元（但到今年4月初已跌至大約6500萬美元，市值蒸發約98%）。

美蘇早在1970年代研究

然而，根據風險投資公司Space Capital的數據，這個行業在去年已開始出現冷風，私人投資大幅下跌了58%。而美國矽谷銀行（SVB）在今年3月初倒閉，對這個行業來說，就更加是雪上加霜，令資本市場更趨保守。但另一方面，「維珍軌道」太空夢碎，更大的因素還在於技術方案以及該公司自身的競爭力。

其實，利用飛機在空中發射運載火箭上太空這種方案，早在1970年代冷戰高峰期，美蘇雙方便已經開始着手研究。當時，雙方的主要着眼點，是在戰爭時利用軍機發射小型火箭攜帶彈頭或者所謂「殺手衛星」上太空，以摧毁對方的低軌道衛星。

不過，因技術困難，加上冷戰緩和及結束，雙方似乎並沒有真正試驗過以這種方式擊毁低軌道衛星。反而，美國開始將着眼點轉到商用方面。

1990年4月5日，美國利用一架B52型轟炸機，成功在加州的空中發射一枚「飛馬座」小型火箭，將兩枚小型衛星送入預定軌道，開創在空中發射火箭和人造衛星上太空的先河。

可是，足足33年後，這種發射火箭方式依然屬非常小眾和冷門的選擇，無法和主流的地面發射方式相比，自然是有其原因。其實，利用飛機在空中發射火箭上太空，既有多個優點，也有不少缺點和限制，可說是「有辣有唔辣，並非好選擇」。

優點方面，最容易聯想到的，就是利用飛機的高度和速度，以及可以多次重複使用、營運成本低的優勢，來代替只能使用一次的第一級火箭，以節省發射成本。第二，就是節省地面發射設施的成本。第三，由於地球自轉等原因，傳統的地面發射場都需要設於低緯度地區，以盡量縮短和地球同步軌道的距離，從而節省火箭的燃料和推力。

因此，很多國家都不適合興建火箭發射場，包括英國。但若使用飛機攜帶火箭，則可以從任何地區起飛，飛到低緯度地區之後，才發射火箭，地理限制不太明顯。

優點雖多 難度也大

但缺點和限制也非常多。首先，飛機的載重量有限，這方案只適合發射小型火箭和低軌道衛星，要發射衛星進入地球同步軌道，基本上不可行。這方式亦不適合發射需要很多後勤維護設施的液氫火箭。

其次，飛機的最高飛行高度有限。以大型民航機、運輸機或轟炸機在攜帶這麼重的火箭，只能飛到大約1萬米，即是大約10公里高。

相對於大型火箭的第一級通常在幾十公里甚或100公里的太空邊緣才脫離，飛機其實只能取代它的作用的一小部分，而並非全部。

至於飛機的速度，也不過是時速幾百公里，相對於要發射衛星圍繞地球所需的每秒7.9公里，就更加連零頭都不到，幫助非常有限。

更加重要的是，定翼機基本上是接近水平飛行，這個姿態並不太適合發射太空火箭。因為太空火箭在發射初期，最重要的是爬升。它需要的是接近垂直方向的推力，隨着爬升得愈來愈高，才逐漸轉向，以便釋放衛星進入預定軌道。

因此，飛機若將火箭掛在翼下，在空中拋出的話，這個接近水平姿態其實並不適合它去爬升。但若要讓火箭在空中調整到接近垂直的姿態才點火，又比較複雜。美國和蘇聯當年就研究過，將火箭裝在機艙內、透過機尾的艙門投放。火箭放出後，倚靠幾個大型降落傘來避免急速下跌和調整至垂直姿態，之後才炸斷或切斷連接降落傘的繩索，將引擎點火。

總之，用飛機在空中發射火箭，並沒有想像中那麼簡單和多好處。

其實，在空中發射火箭可以有多種實現的方式，用飛機來攜帶未必是唯一選擇，還有其他腦洞大開的方案。例如，用幾架氦氣飛艇將發射平台和平躺的小型火箭吊起升到高空。直到發射前一刻，才將火箭豎起。又或者，索性研製一個配備多個旋翼、可以垂直起飛和降落的發射平台。

明報記者 薛偉傑

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