國戰會論壇/譚傳毅》從SpaceX星艦發射 看中國神龍號太空征程
文/譚傳毅
馬斯克的SpaceX進行「星艦」（Starship）發射測試，雖然成功升空，但在第一節推進器分離前就發生爆炸，恐怕燒掉了約30億美元（約917億元新台幣）。
關於這種可重複使用的火箭或太空飛行器，我們採用中國大陸的名詞，近幾十年中國大陸的航太空事業進展迅速，對於名詞也比較講究。
空天飛機與航天飛機
由於外形大小、功能、發射方式的不同，區分出「空天飛機」以及「航天飛機」。兩者最大的相似之處，就是都能夠在地球低軌道執行任務，又能夠獨立返回地面，是可以重複使用的軌道飛行器，甚至於連外形上也差不多。主要差異在於：
第一，從外形來看，空天飛機比較小、而航太飛機比較大。航天飛機相對很大，如美國NASA的挑戰者號、發現號、亞特蘭蒂斯號、奮進號等，可裝載24噸貨物。而空天飛機小得多，以X-37B為例，只能載荷約2噸左右；空天飛機只能算迷你版的航天飛機。很明顯，馬斯克的星艦屬於大型的航天飛機。
第二，功能不同。航天飛機主要用於太空探索以及太空與地面往返（Shuttle）；空天飛機除了具備太空梭的功能，還有商業用途，例如快速穿梭於世界各大城市運送客，並可用於偵察、遠端打擊和轟炸，爭奪制空權和制太空權。
第三，發射方式不同。太空梭發射只能採用（可重複使用）火箭發射架垂直發射，而空天飛機可採用火箭垂直發射、也可搭載在飛機上水平發射。
第四，動力系統不同。航天飛機只能裝備在太空飛行的火箭發動機，例如星艦的第一級與第二級推進器都是火箭發動機。空天飛機則同時安裝衝壓發動機和火箭發動機，既可在無氧條件下飛行，也可在進入大氣層後飛行，降低了氧化劑和燃料用量。未來也許會有核動力空天飛機，但到目前，沒有一個國家實際推出實用型的的空天飛機。
星艦可重複使用火箭
雖然星艦發射失敗，而且發射成功率大約只有50%，但這不表示以後不會成功，至少，馬斯克把發射成本下降到200萬美元的企圖，只要成功，的確可以拉近人類與太空的距離。
只要馬斯克的SpaceX解決了發射可靠率過低的問題，按照計劃，SpaceX將在2025年使用星艦把阿爾泰彌斯（Artemis）載人太空人送上月球。
星艦最大的特色就是可重複使用火箭，是指在發射後全部或部分返回並安全著陸，經過檢修維護與燃料加注，可再次執行發射任務的火箭。
其優點是可回收昂貴的箭體、發動機及電氣設備，避免造成浪費，就是通過火箭多次使用來分攤費用，一如特斯拉汽車製造一樣。未來，星艦將能夠搭載100人進行長時間的星際飛行，還將用於衛星傳輸、開發月球基地和地球上的點對點傳輸。
可以重複使用火箭的技術極為複雜，包括：第一，精確返回飛行與安全著陸控制技術。在從亞軌道高度逐漸下降到地面的飛行環境複雜且存在較多干擾性因素。例如中國嫦娥3號在月球表面軟著陸，就屬於這種控制方法。
第二，變推力可重複使用發動機技術。返回著陸時燃料箱推進劑剩餘量不足10%，發動機必須調節推力，使速度降低到著陸所允許的條件。
第三，高可靠著陸緩衝機構技術。在回收火箭過程中，必須使用可靠度高的緩衝機構，減緩著陸瞬間衝擊負載，使箭體平穩著陸。
第四，返場快速檢測與維護技術。火箭返場後，必須在短時間內對箭體狀態進行檢測分析與維修，而且必須能夠快速、智慧、高效的快速檢測與維護。
中國版可重複使用火箭：神龍號
神龍號空天飛機是中國自主研發的空天飛機，首架神龍比美國X-37B小。試飛成功後，中國開始嘗試研製放大版的神龍空天飛機。神龍號使用固體燃料，表示無需加注燃料，隨時可以起飛、安全性更高，這是空天飛機能夠搭載火箭重複往返的基礎保障。
而且，神龍號可改裝為對地面精確打擊的大型空天飛機（或轟炸機），以該機的飛行速度和高度，極難被追蹤和攔截。看起來，神龍號空天飛機比星艦航太飛機小一號，是專為軍事用途而生，到目前為止，中國官方並未顯示其商業或其他用途。
中國新一代可重複使用運載器特色是：重複、經濟、安全，不但可以局部或者全部進行回收及可重複使用，而且可以火箭發射、也可掛載於於轟-6機腹之下作為發射平台。
但是馬斯克的星艦系統、功能、設計非常複雜，而且承包許多可以無人太空船進行的任務，導致維護費用高、容易發生事故等高代價，經濟上反而很不合理。
2022年8月5日，中國酒泉衛星發射中心，發射了長征二號F運載火箭運載1艘可重複使用的試驗航太器。其主要目標是在2030年之前，完成中國首架可水平起飛、水準著陸並且可以多次重複使用的空天往返飛行器。
神龍號的工作原理：一級運載飛行器（視為火箭的第一節主推進器）背著二級空天飛機從地面水平起飛，並可以多次地重複使用。一級飛行器在大氣層中飛行，之後二級飛行器分離點火進入太空。
結論
中國大陸航空太空技術進展神速，必然歸功於舉國體制。毋庸置疑，舉國體制可以解決許多技術困境，但這也是舉國體制的困境之一：中國大陸缺少像馬斯克這種狂人。
中國大陸的狂人不會少，馬雲、馬化騰、劉強東、王興（美團老闆）、黃崢（拼多多老闆）等人都是，但這些人都是剝削中國平民百姓的企業，沒有一個能夠達到馬斯克的水準，即使華為任正非的野心也到不了月球，遑論火星、還有宇宙……
（作者譚傳毅為台灣國際戰略學會研究員，法國博士，國戰會專稿，本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登）
