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SpaceX

美國太空運輸公司

太空探索技術公司（英語：Space Exploration Technologies Corp.，商業名稱：SpaceX）是美國一家民營航天製造商和太空運輸公司，總部位於美國德克薩斯州卡梅倫縣的布朗斯維爾。SpaceX由企業家伊隆·馬斯克於2002年創辦，其目標是降低太空運輸的成本，並最終進行火星殖民[7][8][9]。SpaceX目前已開發出可重複利用的獵鷹系列運載火箭及龍系列飛船，並正在研發SpaceX星艦和星鏈。

SpaceX
太空探索技術公司
商業名稱SpaceX
公司類型私人公司
成立2002年3月14日，​22年前​（2002-03-14）[1]
創辦人伊隆·馬斯克
代表人物
總部 美國德克薩斯州布朗斯維爾星港
29°35′29″N 97°06′40″W / 29.5915°N 97.1111°W / 29.5915; -97.1111
產業航天、電信
產品
服務軌道火箭發射，載人航天，衛星運營
營業額▲$46億美元（2022年）
所有權者伊隆·馬斯克信託（Elon Musk Trust）
（54%股權；78%表決控制權）[2]
員工人數13,000+人（2023年9月）
主要子公司Starlink
Swarm Technologies
網站www.spacex.com
備註[3][4][5][6]

SpaceX公司在航天領域取得不少可觀的成就[10]。2008年，其設計、製造並發射了世界首個由私人投資的軌道級液體燃料火箭獵鷹1號[11]。2012年，其使用貨運龍飛船為國際空間站運送貨物，龍飛船也是世界上第一艘商業運營的貨運飛船[12]。2015年12月，獵鷹9號運載火箭一級助推器首次成功着陸並回收[13]，並於次年成功在海上着船回收[14]。2017年3月，SpaceX首次重複使用回收過的獵鷹9號助推器，並再次着陸回收，獵鷹9號亦成為第一枚可以多次重複使用的液體燃料火箭[15]。2018年2月，獵鷹重型運載火箭首飛成功，該火箭成為推力和運載量最大的現役運載火箭[16]。2019年，SpaceX開始建造龐大的低軌網絡衛星系統「星鏈」，並在2020年1月成為世界上最大的商業衛星運營商。2020年5月，SpaceX成為第一個實現軌道級載人航天的私人公司，同年11月，SpaceX載人1號將首批4名乘客送往國際空間站，標誌著其商務載人航天項目的開始。2023年4月，SpaceX星艦首飛，成為世界上最高且最強大的運載火箭，並將取代獵鷹系列運載火箭進行太空任務[17][18]。2024年9月，由龍飛船2號執行的北極星黎明任務完成了有史以來的首次商業太空行走[19]。

目前，SpaceX已具備製造、發射、回收、復用運載火箭的能力，並且能夠發射載人飛船以及衛星系統進入各種軌道，是全球最大的商業火箭發射服務供應商，常與NASA等政府機構展開合作[20][21][22][23]。2023年12月，SpaceX估值約為1800億美元[24]。

歷史

主條目：SpaceX發展史

2001年–2004年：成立

2001年，伊隆·馬斯克產生了「火星綠洲」（Mars Oasis）這一想法，計劃向火星發射一個小型實驗溫室並種植植物，並稱「這個溫室將成為生命曾到達的最遠處」[25]。計劃的目的是吸引公眾關注太空探索，以增加美國國家航空航天局的經費（英語：Budget of NASA）[26][27][28]。

馬斯克最初嘗試從俄羅斯購買火箭，但因價格高昂而空手而歸[29][30]。在從俄羅斯歸來的飛機上，馬斯克意識到他可以創立一家公司製造他所需要的更便宜的火箭[30]。特斯拉及SpaceX早期投資人史蒂夫·尤爾韋松（英語：Steve Jurvetson）表示，馬斯克計算了生產火箭的原材料價格，發現僅是當時火箭售價的3%[31]。如果重複利用這些火箭並通過垂直整合[29]，自行生產85%的發射設備及軟件模塊[32][33]，公司可以將火箭發射價格降至十分之一且仍擁有70%毛利率[34]。

2002年初，馬斯克開始為他的新航天公司招募員工，公司被命名為SpaceX[35]。最初，SpaceX的總部位於加利福尼亞州埃爾塞貢多的一間倉庫。自2002年創立以來，SpaceX增長迅速。2005年11月，SpaceX擁有160名員工[36]。

2005年-2009年：獵鷹1號和首次成功發射

 
2004年，SpaceX生產車間內的獵鷹一號原型機

2005年，SpaceX利用內部資金開發了公司首個軌道運載火箭獵鷹1號。獵鷹1號是一種小型的運載火箭，能將數百千克重的荷載送入近地軌道[37]。2006年至2009年，獵鷹1號進行了五次發射。在2004年參議院小組委員會討論上，馬斯克公布了獵鷹1號的計劃。他表示獵鷹1號將是「世界上唯一一個可半重複使用的軌道級運載火箭」[38]。

前兩次獵鷹1號發射是由美國國防部根據美國國防高級研究計劃局的項目支持的，該項目計劃研發適用於發射高超音速導彈的新型運載火箭[39]。在2006年至2008年間，火箭的前三次發射都以失敗告終，這幾乎使得SpaceX公司破產[40]。2008年9月28日，獵鷹1號的第四次發射終於成功，公司的財務狀況開始好轉[11]。2008年8月，SpaceX獲得來自創始人基金（英語：Founders Fund）的2000萬美元投資[41]。2009年7月，獵鷹1號在第二次成功發射後很快退役，SpaceX也開始將公司資源集中在開發更大的軌道運載火箭獵鷹9號上。[42]

2010年-2015年：獵鷹9號、龍飛船和商業發射任務

2005年，SpaceX提出開發獵鷹9號的計劃，這是一種可重複使用的中型運載火箭。同年，SpaceX在載人商業航天計劃中提出龍飛船這一概念[43]。而NASA提供的一些開發資金和購買的幾次演示飛行使開發大大加快。

 
2014年7月，搭載ORBCOMM OG2-M1衛星的獵鷹9號運載火箭發射

2006年，NASA宣布SpaceX贏得了商業軌道運輸服務（COTS）第一階段合同，SpaceX需要證明其具有向國際空間站運送貨物的能力[44]。合同中NASA向SpaceX提供3.96億美元的「種子資金」用於開發貨運版龍飛船，SpaceX則自行出資5億美元開發獵鷹9號運載火箭[45][46]。 馬斯克曾多次表示說如果沒有了NASA的資金，開發獵鷹9號和龍飛船會耗時更長[47]。

2010年12月COTS Demo Flight 1（英語：SpaceX COTS Demo Flight 1）任務中，第一艘可運行的龍飛船在獵鷹9號的第二次飛行中發射升空，並安全返回地球，SpaceX成為世界上第一個成功發射入軌並回收太空船的私營公司[48]。到2010年12月，SpaceX生產線每三個月生產一枚獵鷹9號火箭和一艘龍飛船[49]。

2011年，SpaceX公布了可回收復用運載火箭計劃，其系統於2012年2月設計完成。該系統依靠獵鷹9號運載火箭第一級推進系統的反推作用，將第一級推進器着陸於預定地點，從而回收火箭[50]。

2011年4月，美國宇航局與SpaceX簽訂了一份價值7500萬美元的合同，準備將龍飛船作為往返國際空間站的載人航天器[51]。同年，SpaceX開始研發獵鷹重型運載火箭。2012年初，公司7000萬股份由創始人馬斯克擁有[52]，占總股份約三分之二，估計在私人股權市場價值8.75億美元[53]，SpaceX整體估值約13億美元[54]。

 
COTS 2+（英語：Dragon C2+）任務中，龍飛船C2+的內部

2012年5月，龍飛船C2+在COTS 2+（英語：Dragon C2+）任務中成功發射並與國際空間站對接，使其成為第一艘向國際空間站運送貨物的商業航天器[55]。該任務完成後，公司私人股權估值翻倍至24億美元[56][57]。同年8月，NASA宣布向SpaceX提供4.4億美元經費繼續開發龍飛船2號。此時，SpaceX在其運營的第一個十年中已經獲得了大約10億美元的總資金，其中私人股權投資2億美元，馬斯克投資約1億美元，其他投資者共投資約1億美元，餘下金額則來自NASA等簽訂的長期開發合同的進度付款[58]。

2013年，SpaceX為私人客戶進行了第一個商業太空任務，並開始和阿麗亞娜太空公司等公司競爭發射商業通信衛星的訂單[59]。馬斯克表示競爭加劇是「對太空的未來有益的事」[60]。2015年1月，SpaceX獲得了一筆來自Google和富達投資價值10億美元的融資，換取公司8.333%的股份，公司估值約120億美元[61][62]。同月，馬斯克宣布將開發新型衛星星座「星鏈」，並為全球提供互聯網寬帶服務[63]。

2015年6月，獵鷹9號運載火箭搭載龍飛船在CRS-7任務中前往國際空間站進行補給，發射後2分19秒，火箭和飛船爆炸[64]。事故原因為一根長2英尺、由供應商提供的高壓氦氣艙鋼支杆在加速時斷裂。[65][66][67]

2015年6月，SpaceX宣布贊助超迴路列車艙體競賽（英語：Hyperloop pod competition），並為競賽在總部附近建造了一英里長的測試軌道[68][69]。2017年1月舉行了第一場競賽，2017年8月舉行第二場[70][71]。第三場則於2018年12月舉行[72]。

2015年-2018年：可回收復用運載火箭、全球領先的商業發射服務提供商

 
2016年，在CRS-8任務中，獵鷹9號運載火箭第一級首次成功降落在海上無人駕駛着陸船上
 
2015年，在OG2任務中，獵鷹9號火箭的第一級成功降落在着陸場，這是軌道級火箭第二次成功着陸

2015年12月、獵鷹9號第20次飛行任務（英語：Falcon 9 flight 20）中，獵鷹9號一級推進器成功着陸並回收[73]。2016年4月，第一級火箭成功着陸於大西洋上的「當然我還愛你」號無人駕駛着陸船上。[74][75]

2016年9月，獵鷹9號火箭在發射前的常規靜態點火測試中爆炸，爆炸時其正在補充燃料[76][77]。事故造成價值2億美金的Spacecom Amos-6（英語：Amos-6）通訊衛星損毀[78]。馬斯克表示這次事件是SpaceX歷史上「最困難、複雜的一次失敗」。事後分析中SpaceX檢查了將近3000條遙測和影像數據，最後得出爆炸的原因是火箭的液氧過度冷卻凝固，隨後與氦氣艙的碳複合材料艙壁發生反應[79][80]。儘管這次事故並不算發射失敗，但為了研究事故原因，公司還是陷入了四個月的停滯，2017年1月，SpaceX重新開始進行發射[81]。

2016年9月，伊隆·馬斯克宣布公司正在研發行星際運輸系統（ITS），以用於載人行星際航行[82][83]。2017年，馬斯克將行星際運輸系統更名為「Starship（星艦）」[84]

2017年3月30日、SES-10任務（英語：SES-10）中，SpaceX首次發射了經過回收復用的火箭[85][20]。這枚火箭推進器再一次着陸在大西洋上的無人着陸船，是第一枚二次着陸的回收復用軌道級運載火箭[86]。2017年7月，公司再獲得3.5億美元投資，估值漲至210億美元[87]。2018年2月6日，獵鷹重型運載火箭首飛成功，該火箭成為推力和運載量最大的現役運載火箭[16]

SpaceX每年發射成功的次數。[88]

截止2018年3月，SpaceX已經進行了超過100次發射任務，合同收入約120億美元[89]。其中既有商業合同也有政府合同（來自NASA或美國國防部）[90]。目前，從訂單數量來看，SpaceX是全球領先的商業發射服務提供商[91]。

2017年，SpaceX成立了子公司無聊公司[92]，開始在SpaceX總部和製造工廠之間挖掘試驗隧道，小部分SpaceX員工參與了這個項目[93]。2018年5月，鑽洞試驗隧道完工[94][95]，並於12月對公眾開放[96]。期間，該公司脫離SpaceX成為獨立的法人團體，SpaceX獲得了6%的股份，早期員工獲得了不到10%，剩下的股份歸馬斯克所有[96]。

 
2023年4月16日，首次發射前四天，星艦在SpaceX星港的軌道發射架上組裝

2019年至今：星艦、星鏈和首次載人發射

2019年初，佛羅里達州和德克薩斯州的生產基地開始建造星艦的原型機並進行測試。同年晚些時候，所有星艦都搬到南德克薩斯的SpaceX星港進行建造和測試。[97]

2019年4月，《華爾街日報》報道表示，SpaceX正在融資5億美元[98]。2019年5月，SpaceX發射了星鏈首批60顆衛星並於次年開始部署[99]。至2022年，已有超過2,200顆衛星在軌道上[100]。據《太空新聞（英語：SpaceNews）》報道稱，SpaceX在發射了星鏈計劃的最初60顆衛星後獲得10.22億美元投資[101]。截至2019年5月31日，SpaceX估值漲至333億美元[102]。

2020年5月，SpaceX將兩名乘坐龍飛船的NASA宇航員（Doug Hurley和Bob Behnken）送入軌道，使其成為第一個將宇航員送往國際空間站的私營公司。[103]

2022年8月據路透社報道，歐空局已開始與Spacex就使用該公司的運載火箭進行初步談判[104]，因為俄羅斯在入侵烏克蘭後終止了前者對聯盟號火箭的使用權限。此外在俄烏衝突中Spacex開發的星鏈得到了廣泛運用（英語：Starlink in the Russo-Ukrainian War）[105]。

2023年4月20日，星艦的首次軌道飛行以其在墨西哥灣上空發生爆炸而告終[106]。2023年11月18日，在第二次星艦飛行測試中，兩艘星艦飛行幾分鐘後分別爆炸[107]。2024年3月14日，星艦第三次發射升空並首次到達計劃的亞軌道，之後星艦助推器在着陸前不久發生故障並失聯[108]。2024年6月6日，Space星艦火箭系統在第四次試飛中取得成功，並首次實現成功地落入印度洋。飛行器在返回地球時表現非常穩定，被熾熱的等離子體包圍，火箭腹部和控制翼被高溫吞噬。[109]

2024年7月16日，埃隆·馬斯克在X上發帖稱，SpaceX將把總部從加利福尼亞州霍桑搬遷至德克薩斯州布朗斯維爾的星港，因為最近通過的加州安全法（英語：Safety Act (California law)）（禁止學區強制要求教師通知家長學生性取向和性別認同上的變化）「以及先前的諸多其他法案，對家庭和公司都造成了攻擊」[110][111]。根據提交給加州州務卿的記錄，SpaceX總部已於同年8月正式遷至德州[112]。次月北極星黎明任務完成人類史上首次私人太空行走，標誌着商業太空探索的一個重要里程碑[113]。

航天硬件和技術

火箭發動機

主條目：SpaceX火箭發動機（英語：SpaceX rocket engines）

SpaceX是目前最高產的液態燃料火箭發動機生產商[114]，已設計和生產了四種發動機：梅林火箭發動機、Kestrel發動機、猛禽發動機以及自燃調姿發動機天龍座（英語：Draco (rocket engine family)）和超級天龍座（英語：SuperDraco），其中Kestrel已退役[37][115]。

 
2012年，梅林1D發動機在德克薩斯州麥格雷戈（英語：McGregor, Texas）的火箭開發和測試基地進行測試

梅林系列火箭發動機用於獵鷹系列運載火箭，是燃氣發生器循環發動機，採用液氧和RP-1煤油作為推進劑，並由渦輪泵補給燃料。梅林發動機由設計之初便計劃滿足海上回收和重複使用的需求。其使用軸針式燃料噴射裝置（英語：Pintle injector），該裝置最早用於阿波羅計劃的月球登陸發動機。[116]

Kestrel火箭發動機用於獵鷹1號運載火箭第二級，是擠壓循環式發動機，採用液氧和RP-1煤油作為推進劑。它與梅林引擎採用類似的軸針式結構，但沒有渦輪泵，完全靠壓力供給推進劑。其噴管採用高強度鈮合金製成，燃燒室和噴管喉部依靠燒蝕冷卻，其餘部分則依靠輻射冷卻。[117]梅林和Kestrel兩個名字都來源於北美洲的獵鷹紅隼和灰背隼。[118]

 
2016年9月，等比縮小的猛禽發動機原型機在德克薩斯州麥格雷戈（英語：McGregor, Texas）進行首次點火測試

天龍座火箭發動機用於龍飛船的反推力系統[119]，是自燃液態燃料火箭發動機，使用一甲基肼（英語：Monomethylhydrazine）為燃料、四氧化二氮為氧化劑。每個天龍座發動機能產生400牛頓（90英磅力）推力[120]。超級天龍座火箭發動機（英語：SuperDraco）則是天龍座的大推力版本，龍飛船2號的發射逃逸系統使用了超級天龍座。原本龍飛船2號還將使用超級天龍座進行反推着陸，但2017年SpaceX決定使用傳統的降落傘減速並於海上濺落[121]。

猛禽系列火箭發動機用於未來的SpaceX星艦，是第一台實用化的全流量分級燃燒循環式發動機，採用甲烷和液氧作為推進劑，於2016年末進行點火測試[122]。2019年4月3日，SpaceX將猛禽發動機裝備於星艦測試艦（英語：Starship (spacecraft)#Starship test flight rocket）上，並成功進行了靜態點火測試[123]。

運載火箭

獵鷹系列運載火箭

主條目：獵鷹系列運載火箭
 
 
2010年12月、COTS Demo Flight 1（英語：SpaceX COTS Demo Flight 1）任務中，SpaceX獵鷹9號運載火箭攜帶龍飛船升空

獵鷹1號是是第一個開發的運載火箭，其是一種小型的運載火箭，能將數百千克重的荷載送入近地軌道[37]。建造獵鷹1號的目的是為了探索獵鷹9號所需要的技術理念和部件[37]。其在2006 年至2009年間發射了五次，其中兩次成功，並於2009年退役，是世界上第一個成功入軌的私人開發液態燃料運載火箭[38][42]。

 
獵鷹重型運載火箭矗立於肯尼迪航天中心39號發射台
 
獵鷹系列運載火箭，從左至右分別為獵鷹1號火箭、獵鷹9號火箭1.0版、獵鷹9號火箭1.1版的三個版本、獵鷹9號運載火箭全推力版的三個版本、獵鷹9號Block 5的三個版本、獵鷹重型火箭、獵鷹重型火箭Block 5的三個版本以及星艦

獵鷹9號是改進型一次性（英語：Evolved Expendable Launch Vehicle）中型運載火箭，能將22,800千克（50,265磅）重的物體送入近地軌道，競爭型號為德爾塔-4運載火箭和宇宙神5型運載火箭等全球同類型火箭。它的第一級擁有九台梅林火箭發動機[124]。2010年6月4日，獵鷹9號火箭1.0版第一次嘗試發射獲得成功。2012年5月22日，獵鷹9號進行第三次任務（英語：Dragon C2+），首次將私營太空船送入軌道並與國際空間站對接[55]。2013年，獵鷹9號升級至1.1版，2015年升級至全推力版。2018年推出目前版本獵鷹9號Block_5[116]。

2011年，SpaceX開始開發獵鷹重型運載火箭，它由三枚獵鷹9號第一級火箭捆綁而成，共有27台默林1D發動機，彼此交叉供給推進劑[125][126]。2018年2月6日，獵鷹重型成功首飛，並將馬斯克的特斯拉Roadster純電動跑車發射進日心軌道[127]。獵鷹重型的第一級能將63,800千克（140,700磅）重的物體送入近地軌道。在獵鷹重型首飛時，SpaceX表示它是「世界上服役中最強大的火箭」。[128]

自2010年起，SpaceX的所有飛行任務都使用獵鷹9號運載火箭以及獵鷹重型運載火箭。截止2024月11月11日，獵鷹9號和獵鷹重型已經發射了406次，其中403次任務完全成功，1次部分成功，1次飛行中失敗。此外，在2016年的一次靜態點火測試之前，獵鷹9號在發射前爆炸。[129]

SpaceX星艦

主條目：SpaceX星艦
 
SpaceX星艦一二級分離時的場景想象圖

2016年9月，伊隆·馬斯克宣布公司正在研發行星際運輸系統（ITS），以用於載人行星際航行[82][83]。2016年更名為大獵鷹火箭（BFR），2017年馬斯克將其更名為星艦（Starship）[84]

SpaceX星艦是一種可完全重複使用的超重型運載火箭，它包括一個超重型第一級推進器，以及一個第二級太空飛行器[97]。星艦投入使用後將取代獵鷹9號、獵鷹重型火箭以及龍飛船等載具，執行近地軌道、地球同步軌道上的任務；其在軌道上加注燃料後，也可以完成地月轉移以及登陸火星的任務[130]。

2019年，星艦集中到南德克薩斯的SpaceX星港進行建造和測試[97]。2023年4月20日，星艦的首次軌道飛行以其在墨西哥灣上空發生爆炸而告終[106]。直到2024年6月6日的第四次發射，最終取得成功。

龍飛船

主條目：龍飛船
 
2017年6月CRS-11任務期間逐漸接近國際空間站的龍飛船
 
2019年3月，載人龍飛船C204正在與國際空間站對接

2005年，SpaceX公布了五年載人商業航天計劃，提出龍飛船的概念[43]。龍飛船是一種傳統鈍錐彈道太空艙，能運送貨物或最多七名宇航員入軌[131]。

2006年，NASA公布了商業軌道運輸服務計劃（英語：Commercial Orbital Transportation Services），SpaceX為兩家中標企業之一，將為國際空間站提供貨運和載人服務[132]，SpaceX需證明龍飛船能夠勝任貨物運輸和載人往返的任務[55]。則於2010年12月的COTS Demo Flight 1（英語：SpaceX COTS Demo Flight 1）任務中，功能完整的龍飛船首次飛行，這次任務也是獵鷹9號第二次飛行。飛船環繞地球飛行兩周後成功着陸，完成了所有任務目標[133]。2012年，龍飛船成功與國際空間站對接，成為世界上第一個運送貨物至國際空間站的商業太空船[55]，並開始定期對國際空間站進行補給[134]。

2011年4月，NASA公布了第二輪商業載人航天發展計畫（CCDev），授予SpaceX一項7500萬美元的合同，合同內容為為龍飛船開發一體式發射逃生系統，並評估其是否具備向國際空間站運送宇航員的能力[135]。2012年8月，NASA授予SpaceX一項固定價格的太空法案協定（英語：Space Act Agreement），協定目標為完整設計整套載人運輸系統。這份合同規定了大量關鍵技術及認證指標，要求進行一次無人飛行測試、一次載人飛行測試，並在系統經過認證後進行六次實際任務[136]。SpaceX認為完全自動駕駛的載人龍飛船是最安全的載人飛船系統之一，且能給NASA節約資金[136]。

2019年初，SpaceX對載人龍飛船進行了無人飛行測試，飛船成功與國際空間站對接[137]。2020年5月30日，SpaceX在肯尼迪航天中心39號發射台利用獵鷹9號火箭成功發射龍飛船2號並與國際空間站成功對接，實現了歷史上第一次由私營航天企業進行的載人航天飛行。[138]

可回收復用發射系統

主條目：可重複使用發射系統技術研發項目和獵鷹9號運載火箭第一級着陸測試（英語：Falcon 9 first-stage landing tests）
 
2018年，獵鷹9號運載火箭兩側的第一級推進器着陸在着陸場

2011年，SpaceX公布了可回收復用運載火箭計劃，其系統於2012年2月設計完成。該系統依靠獵鷹9號運載火箭第一級推進系統的反推作用，將第一級推進器着陸於預定地點，從而回收火箭。[50]

2012年末，SpaceX開始頻繁測試該系統，他們使用名為蚱蜢的小型火箭進行低空低速垂直起降 (火箭)試驗。2013年末，SpaceX開始進行高空高速大氣層再入技術試驗，試驗持續至2018年，成功率達98%。

由於伊隆·馬斯克計劃製造價格更加低廉的運載火箭，SpaceX將反推垂直着陸的技術應用於獵鷹9號第一級推進器。[139]其在太平洋和大西洋成功進行軟着陸，隨後便開始在硬質着陸場進行嘗試。SpaceX租用了數艘駁船，改造為無人駕駛著陸船，用於回收第一級火箭。2015年12月、獵鷹9號第20次飛行任務（英語：Falcon 9 flight 20）中，SpaceX成功回收第一級火箭。[73]2016年4月，第一級火箭成功着陸於「當然我還愛你」號。[74][75]

在往後的任務中，只要剩餘燃料充足，SpaceX都會嘗試回收第一級火箭。2016年10月，SpaceX表示如果客戶選擇回收復用的獵鷹9號第一級火箭，就可以得到10%的折扣[140]。2017年3月30日SES-10任務（英語：SES-10）中，SpaceX第一次發射了回收復用的火箭[85][20]。這枚火箭再一次着陸在大西洋上的無人着陸船「當然我還愛你」號，是第一枚二次着陸的回收復用軌道級運載火箭，伊隆·馬斯克稱這項成就是「航天史上重要的里程碑」[141][86]。

星鏈

主條目：星鏈
 
2019年5月24日，60顆星鏈衛星在部署前堆棧在一起

2015年1月，SpaceX首席執行官伊隆·馬斯克宣布開發一種新型互聯網衛星通訊系統星鏈（Starlink），為全球提供互聯網寬帶服務[63]。2015年6月，SpaceX向聯邦政府遞交申請，希望准許建造一套衛星星座向全球提供互聯網，包括沒有互聯網的偏遠地區[63][142]。這套衛星星座包含4425顆通訊衛星，運行在高度為1100千米的軌道上。這項計劃由SpaceX獨立運作，目標是提高公司的盈利能力和現金流，為殖民火星做資金準備[143]。

2019年2月，SpaceX成立子公司SpaceX服務公司（SpaceX Services, Inc.），業務範圍為開發、生產地面衛星通訊站（英語：Ground station），它計劃生產超過100萬座固定式地面衛星通訊站與星鏈系統進行通訊[144]。2019年5月，SpaceX發射了星鏈首批60顆衛星[99]。2020年，星鏈開始部署和初始測試[145]。截至2022年12月，星鏈在全球擁有超過100萬用戶[146]。

基礎設施

SpaceX的總部位於加利福尼亞州霍桑，總部同時也用作生產車間。公司運營着一個測試場和三個發射場，並且仍在建設一個新的發射場。SpaceX還在雷德蒙德、德克薩斯州、弗吉尼亞州以及華盛頓特區設立了地區辦公室。[90]

總部和生產設施

 
位於霍桑的SpaceX總部
 
2014年11月，SpaceX霍桑生產車間正在組裝獵鷹9號1.1版火箭

SpaceX公司的總部位於洛杉磯郊區的霍桑市火箭路1號。這棟大型三層廠房由諾斯洛普公司建造，過去用於製造波音747的機身，現在成為了SpaceX的辦公室、地面指揮中心和生產車間。[147]2018年3月，SpaceX表示，將在洛杉磯聖佩德羅（英語：San Pedro, Los Angeles）碼頭區新工廠生產下一代直徑9米（30英尺）的發射載具大獵鷹火箭。公司租下一塊面積18 acre（7.3 ha）的場地並將在此生產、回收着陸的發射載具並翻新大獵鷹火箭和飛船。[148][149]

該地區集中了許多航天企業的總部、美國分公司和研發、生產設施，包括波音/麥克唐納·道格拉斯的衛星製造園區、航空太空公司（英語：The Aerospace Corporation）、雷神公司、NASA的噴氣推進實驗室、美國空軍太空司令部的空間導彈系統中心（英語：Space and Missile Systems Center）、洛克希德·馬丁、英國宇航系統、諾斯洛普·格魯門以及AECOM等，吸引眾多航空航天工程師以及工程專業的大學畢業生。[147]

與典型航天行業不同，SpaceX高度垂直整合其火箭和火箭發動機的生產，在霍桑生產車間內自行生產火箭發動機、發射載具、飛船、航空電子系統及各種軟件[29]。儘管如此，SpaceX仍擁有超過3000名供應商，其中約1100名每周運送零部件至SpaceX[150]。

2017年6月，SpaceX宣布將在佛羅里達州卡納維拉爾港（英語：Port Canaveral）建造面積為2.17英畝（0.88公頃）的設施，用於存放、翻新回收的獵鷹9號和獵鷹重型火箭。[151]

開發和測試設施

 
2012年9月，SpaceX麥格雷戈發動機測試控制中心
主條目：SpaceX火箭開發測試設施（英語：SpaceX Rocket Development and Test Facility）

SpaceX最初在德克薩斯州麥格雷戈（英語：McGregor, Texas）運營開發和測試設施。SpaceX從比爾航空（英語：Beal Aerospace）購入麥格雷戈測試場，並裝上獵鷹9號發動機測試所需的支座。自購入以來，SpaceX對測試場進行了許多改造，併購入毗鄰農場擴大測試場面積。2011年，公司宣布升級測試場供垂直起降火箭測試。[152]2012年，為了進行蚱蜢火箭的飛行測試，公司建造了半英畝大的混凝土發射設施。[153]2013至2014年，蚱蜢火箭1.0版在麥格雷戈進行低速低空垂直起降飛行測試。[154][155]2012年10月，麥格雷戈測試場共有七台測試支座，「每天18小時、每周六天持續工作」。[156]2019年，星艦測試艦集中至德克薩斯州布朗斯維爾的SpaceX星港開展低空低速垂直起降測試。[157]

發射設施

 
2013年9月、CASSIOPE任務中，獵鷹9號運載火箭從范登堡空軍基地的SpaceX西海岸發射設施升空
 
2015年12月，獵鷹9號運載火箭在第20次飛行任務（英語：Falcon 9 flight 20）中降落於卡納維拉爾角1號着陸場（英語：Landing Zone 1）
主條目：SpaceX發射設施

SpaceX目前運營三座軌道發射場，分別位於卡納維拉爾角、范登堡空軍基地和肯尼迪航天中心，第四座正在建設的發射場位於德克薩斯州布朗斯維爾。SpaceX表示，他們看到了這四座軌道發射場的商業價值，認為他們有足夠的訂單來保證發射場得到充分使用。[158]范登堡發射場能夠滿足軌道較傾斜（66°至145°）的任務需求，而卡納維拉爾角發射場則適用於軌道角度不大於51.6°的任務[159]。而在獵鷹1號退役之前，它都從奧莫萊克島（英語：Omelek Island）上的羅納德·里根彈道導彈測試場（英語：Ronald Reagan Ballistic Missile Defense Test Site）發射[160]。

卡納維拉爾角空軍基地

卡納維拉爾角空軍基地40號航天發射複合體（SLC-40）用於獵鷹9號運載火箭的近地軌道、地球靜止軌道發射任務。40號發射台並不能夠發射獵鷹重型運載火箭。為了進行運載火箭回收復用計劃，SpaceX將卡納維拉爾角空軍基地13號發射複合體改造為1號着陸場（英語：Landing Zones 1），供獵鷹9號第一級火箭着陸。[161]

 
德克薩斯州SpaceX星際基地的飛船裝配大樓

范登堡空軍基地

范登堡空軍基地4E號航天發射複合體（英語：Vandenberg AFB Space Launch Complex 4#SLC-4E）（SLC-4E）用於極地軌道發射任務，能發射獵鷹9號火箭和獵鷹重型火箭，但不能發射至角度較低的軌道。[162]毗鄰的4W號航天發射複合體則改造為4號着陸場，2018年10月，獵鷹9號第一級火箭成功在此着陸。[163]

肯尼迪航天中心

2014年4月14日，SpaceX簽署為期20年的租約，獲得肯尼迪航天中心39A號發射台（LC-39A）的使用權。[164]公司對發射場進行改造，滿足發射獵鷹9號火箭和獵鷹重型火箭的需求。2019年4月11日，第一枚獵鷹重型運載火箭在此升空。[165][166]

布朗斯維爾

2014年8月，SpaceX宣布將在德克薩斯州布朗斯維爾建設商用的SpaceX星際基地[167][168]。2013年4月，美國聯邦航空管理局發表環境影響報告草案，認為南德克薩斯發射場「不會發生環境影響，美國聯邦航空管理局不會阻止SpaceX進行火箭發射」[169]。2014年7月，美國聯邦航空管理局下發許可證[170]。同年，SpaceX開始建設新的發射設施，並於次年後半年加快建設[171]。2019年，該設施進行了首次亞軌道發射[154][155][172]。SpaceX參考科幻小說《穿越火星（英語：Mars Crossing）》對當地地點進行命名。[173][174]

衛星開發設施

更多資訊：星鏈

2015年1月，SpaceX宣布其將開始生產衛星、進入全球衛星互聯網行業。第一座衛星廠房位於華盛頓州雷德蒙德，面積約30,000平方英尺（2,800平方公尺）。2017年1月，第二座衛星廠房落成，面積為40,625平方英尺（3,774.2平方公尺），是衛星的研究開發實驗室。[175]2016年7月，SpaceX在加利福尼亞州歐文獲得了面積約8,000平方英尺（740平方公尺）的空間，將專門用於研究衛星通訊。[176]

發射合同

更多資訊：獵鷹9號與獵鷹重型運載火箭發射任務列表

SpaceX憑藉公司開發的技術贏得了NASA的國際空間站補給任務合同。此外，美軍還授權SpaceX進行國家安全太空發射任務（英語：National Security Space Launch）。2018年，SpaceX進行了約30次任務，合同總價值超過120億美元。[90]

NASA合同

商業軌道運輸服務

主條目：商業軌道運輸服務（英語：Commercial Orbital Transportation Services）
 
COTS2任務中，龍飛船被加拿大臂2捕獲，停泊於國際空間站

2006年，NASA宣布SpaceX贏得了商業軌道運輸服務（COTS）第一階段合同，SpaceX需要證明其具有向國際空間站運送貨物的能力，雙方未來還可能簽署載人合同。[177][44]這份合同由NASA設計，目的在於開發新式太空運輸能力，NASA通過太空法案協定向SpaceX提供3.96億美元的「種子資金」用於開發貨運版龍飛船，SpaceX則自行出資5億美元開發獵鷹9號運載火箭。[178]這項太空法案協定（英語：Space Act Agreements）節省了NASA數百萬美元的開發資金，若NASA自行開發火箭，成本將是4至10倍。[179]

2010年12月，隨着COTS Demo Flight 1（英語：SpaceX COTS Demo Flight 1）任務順利進行，SpaceX成為世界上第一個成功發射入軌並回收太空船的私營公司，在此任務之前只有政府機構有能力回收軌道級太空船。[180]COTS Demo Flight 2（英語：Dragon C2+）任務則於2012年12月進行。任務中，龍飛船成功與國際空間站對接，是第一個達成這項成就的私人太空船。[181][182]

2021年9月14日，美國宇航局宣布與SpaceX簽訂合同，讓該公司的的獵鷹重型運載火箭將GOES-U氣象衛星送入地球同步軌道[183]。

商業貨運服務

主條目：商業補給服務

商業補給服務（CRS）是NASA授予SpaceX的一系列合同，要求在2008年至2016年間使用商業太空船向國際空間站運送貨物和補給。第一份CRS合同於2008年簽署，NASA向SpaceX支付16億美元，合同包含12次任務，時間持續至2016年。[184]2012年10月，第一次任務CRS-1成功進行，太空船進入軌道與國際空間站對接，並在太空停留20天，隨後再入大氣層，在太平洋上濺落。[185]從這開始，CRS任務約每年進行兩次。2015年，NASA延長第一階段合同，新增三次補給任務。[186][187]2015年末，合同再次延長，SpaceX共需進行20次任務。2014年，NASA提出了第二階段合同（也稱為CRS2），於2016年1月授予SpaceX，合同要求後者從2019年至2024年間進行貨運任務。[188]

商業載人開發

主條目：商業載人開發（英語：Commercial Crew Development）
 
載人龍飛船在飛行任務前進行測試

商業載人開發（CCDev）項目目的在於開發商業太空船用以運送宇航員至國際空間站。在第一輪太空法案協定競標（CCDev 1）中，SpaceX沒有贏得合同。但在第二輪競標（CCDev 2）中，NASA授予SpaceX價值7500萬美元的合同，要求開發發射逃逸系統、測試載人飛船原型機並深化獵鷹火箭/龍飛船的載人運輸設計。[189][190][191]CCDev項目隨後轉變為商業載人整合能力（CCiCap）項目，且於2012年8月，NASA宣布向SpaceX提供4.4億美元經費繼續開發、測試龍飛船2號。[192][193]

2014年9月，NASA宣布資助SpaceX和波音兩家公司開發載人航天系統，用於運送美國宇航員前往國際空間站。2017年，SpaceX獲得26億美元經費設計並測試龍飛船2號。合同要求至少進行一次載人飛行，至少搭載一名NASA宇航員。一旦載人龍飛船獲得NASA認證，SpaceX將進行至少兩次、至多六次空間站載人飛行任務。[194]2017年初，NASA授予SpaceX額外四次空間站載人往返任務。[195]2019年初，SpaceX成功進行載人龍飛船的飛行測試，其與空間站對接後再入大氣層，濺落於大西洋海面。2020年美國時間5月30日下午3時22分，在佛羅里達州卡納維爾角（Cape Canaveral）順利發射「獵鷹 9 號」（Falcon 9）火箭，把搭載兩名美國太空人的全新「飛龍號」（Crew Dragon）太空船送往國際太空站（ISS），正式宣告美國在 2011 年後重返太空，這是美國2011年終止載人太空計劃以來，美國太空人首次利用美國製火箭在美國本土發射升空展開太空飛行任務，也象徵民間企業正式參與太空開發時代來臨。2021年8月10日，美國國家航空航天局授予SpaceX載人月球着陸器（HLS）的合同。[196]

美國國防合同

2005年，SpaceX宣布其獲得了一份美國空軍的不確定交付時間/不確定交付數量（英語：IDIQ）合同，美國空軍向公司購買了價值1億美元的發射服務。[197]2008年4月，NASA宣布授予SpaceX一份最高10億美元的不定時間/不定數量發射服務合同，其價值取決於授予任務的數量。馬斯克則表示，SpaceX售出14份獵鷹火箭發射服務的合同。[198]截至2010年6月，該合同中的發射服務已排期至2012年12月。[198]2012年12月，SpaceX宣布其與美國空軍太空導彈系統中心（英語：Space and Missile Systems Center）簽署兩份國家安全太空發射（英語：National Security Space Launch）合同：深空氣象觀測衛星（英語：Deep Space Climate Observatory）和太空測試項目2（英語：Space Test Program）。2015年，搭載深空氣象觀測衛星的獵鷹9號運載火箭成功發射。2019年6月25日，太空測試項目2隨重型獵鷹運載火箭發射升空。[199]

2015年5月，美國空軍宣布獵鷹9號火箭1.1版獲得國家安全太空發射認證，SpaceX能夠為美國空軍發射國家安全級機密荷載。[200]這項決定打破了2006年以來聯合發射聯盟對美國空軍機密荷載的發射壟斷。[201]

2016年4月，美國空軍首次向SpaceX授予價值8270萬美元的國家安全太空發射合同，於2018年5月發射第二枚GPS Block III衛星。預計價格比此前類似任務減少約40%。[202][203][204]此前，聯合發射聯盟是國家安全荷載的唯一認證發射服務商。[205][205][206]聯合發射聯盟並沒有參與2018年5月發射的競標。[207][208]

2016年，美國國家偵察局表示已向SpaceX購買發射服務，其中第一次發射於2017年5月1日進行。[209]

2017年3月，SpaceX贏下第三顆GPS Block III衛星的發射合同，價值9650萬美元。[210]次年3月，SpaceX再次獲得三顆GPS Block III衛星的發射合同，價值2.9億美元。[211]

2019年2月，SpaceX獲得價值2.97億美元的美國空軍國家安全合同，包含AFSPC-44、NROL-87和NROL-85三次任務。[212]

2024年3月16日，路透社表示，SpaceX正依照其與美國情報機構簽訂的機密合同，打造一個由數百顆間諜衛星組成的網絡。[213]

國際合同

哈薩克斯坦

SpaceX曾獲得來自哈薩克斯坦的合同，為其發射兩顆衛星，與其他衛星一同搭載於獵鷹9號火箭。任務於2018年12月3日進行。據哈薩克斯坦國防太空部部長，這項發射將花費130萬美元。[214]這兩顆小衛星名為KazSaySat及KazistiSat。[215]

發射市場競爭及價格壓力

主條目：太空發射市場競爭（英語：Space launch market competition）

SpaceX擁有較低的發射價格，向地球同步轉移軌道發射通信衛星優勢最為明顯，迫使競爭者降低價格。[29]2013年，太空發射市場由阿麗亞娜空間的阿麗亞娜5號運載火箭及國際發射服務（英語：International Launch Services）的質子運載火箭所壟斷。[216]獵鷹9號每次近地軌道發射標價5650萬美元，「是業內最便宜的火箭。重複使用獵鷹9號能再將價格降低一個數量級，吸引更多太空企業，規模經濟會使價格進一步變得低廉。」[217]SpaceX曾公開表示，如果他們成功開發可重複使用發射系統，發射價格可能下探500萬至700萬美元。[218]

2014年，SpaceX參加20場全球商業發射服務公開競標，贏得其中九份訂單。[219]太空媒體報導道，SpaceX「開始侵占阿麗亞娜空間的市場份額了」。[220]阿麗亞娜空間則表示歐洲政府提供補貼以應對SpaceX的競爭。[221][222]歐洲衛星運營商希望歐洲空間局降低阿麗亞娜5號和未來阿麗亞娜6號運載火箭的價格。2015年，阿麗亞娜空間總經理表示，公司「受到SpaceX的強烈挑戰……因此有些東西需要改變……整個歐洲市場都重構、鞏固、合理化、精簡化。」[223]負責生產阿麗亞娜5號的空中客車創新總監簡·波提（Jean Botti）警告道，「那些不認真對待伊隆·馬斯克的人將會有大麻煩」。[224]2014年，沒有商業發射採用俄羅斯的質子運載火箭。[219]

同樣在2014年，SpaceX的發射能力和發射價格開始影響美國軍用荷載發射市場。將近十年以來，美國發射服務商聯合發射聯盟壟斷了軍事發射市場。[225]競爭尚未開始時，聯合發射聯盟的發射價格已經漲至4億美元。[226]SpaceX開始競爭國家安全發射市場後打破了壟斷。SpaceX的發射價格為6200萬美元，顯著低於聯合發射聯盟。[227]

2015年，聯合發射聯盟預計國內軍事發射合同數量將銳減，並表示如果不能贏得商業衛星發射合同，公司將破產。[228]為了達成這一目的，聯合發射聯盟宣布進行大規模重構生產過程和人員結構，將發射成本減半。[229][230]

2017年，SpaceX獲得45%的全球商業發射合同。2018年7月，公司預計全年比例將達到65%。[231]

2019年1月11日，SpaceX發表聲明宣布其將解僱10%的員工，削減成本用於開發星艦和星鏈項目。[232]

參見

參考文獻

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