華盛頓——五角大樓對使用太空運載火箭在全球範圍內快速運送貨物和人員的興趣起源於1950年代的太空競賽，儘管技術、可行性和成本限制幾十年來一直使這一概念遙不可及。
計劃於三月份發射的SpaceX任務可能是朝著改變這種狀況邁出的重要一步。
如果一切按計劃進行，該公司400英尺高的星際飛船火箭將成為第一個完全可重複使用的運載火箭進入軌道。Starship旨在將人員和貨物運送到太空或世界各地的固定點，可以提升高達100噸;相比之下，一架 C-17 飛機可以攜帶大約 85 噸貨物。
該火箭由SpaceX的Raptor發動機提供動力，該發動機使用液甲烷和液氧 - 一種更有效，成本更低的推進劑源。擁有這家美國公司的埃隆·馬斯克（Elon Musk）預測，星際飛船將為更定期的太空旅行打開大門，包括本十年晚些時候的美國宇航局登月任務和未來的深空探索。該公司還看到了快速貨物交付的商業和國防市場。
計劃的任務尚未確定發射日期，不會立即改變太空旅行和軍事後勤的格局，但這將是嚴格測試計劃的第一階段。正如SpaceX總裁格溫·肖特韋爾（Gwynne Shotwell）在一月份指出的那樣，成功可能只是意味著避免發射場的失敗。
「第一次真的是一次試飛，」肖特韋爾2月8日在華盛頓特區舉行的商業太空運輸會議上說，「真正的目標是不炸毀發射台。這就是成功。
SpaceX希望快速行動，根據Shotwell的說法，希望在今年晚些時候開始飛行星際飛船任務。該公司的目標是到2025年推出100次。
「我們設計的星際飛船儘可能像飛機操作，」她說。「我說的是每天數十次，如果不是數百次發射。每天有多少架飛機起降？讓我們用這種心態來思考空間。
國防部希望利用這種思維方式及其背後的技術，而不是投資數十億美元來開發自己的火箭。在過去的幾年裡，美國運輸司令部、空軍研究實驗室和太空部隊一直在努力確保當像SpaceX這樣的商業公司準備提供太空運輸服務時，國防部是第一個排隊的客戶。
格雷格·斯潘傑斯（Greg Spanjers）負責管理空軍實驗室的火箭貨運計劃，該計劃始於2021年，旨在探索有關點對點太空貨物運輸的可行性，可負擔性和機制的問題。預計這項工作最終將轉變為與太空部隊的正式計劃。該實驗室去年授予SpaceX一份價值1.02億美元的合同，以提供Starship的飛行數據，並支持其著陸系統研究以及裝卸貨物的概念。
雖然SpaceX並不是唯一一家擁有可以支持未來火箭貨運能力的火箭的公司，但Starship正在通過提供真實的運載火箭數據來為分析提供信息，從而充當「實驗室工作檯」。雖然即將到來的星際飛船發射的數據很重要，但Spanjers告訴C4ISRNET，他的團隊最感興趣的是SpaceX之後的進展速度。
「問題是：他們是在六個月內啟動並運行這個東西，還是需要一年半的時間才能完成？」他說。「坦率地說，這將告訴我們很多關於我們有多著急的事情，因為我們將以他們的速度前進。
火箭貨物
在部門準備以SpaceX的速度前進之前，它需要制定一個計劃。這些努力始於2018年，當時運輸司令部開始與公司合作，以了解正在開發的可以支持點對點火箭運輸的能力。
該司令部已向SpaceX，Blue Origin，VOX Space，Sierra Space，Virgin Orbit National Systems，Exploration Architectures和Rocket Lab USA發布了合作研發協議 - 所有正在開發發射能力或提供支持或分析服務的公司。
Spanjers說，該司令部的工作已經為火箭貨運分析提供了信息，空軍實驗室計劃在未來三年內完成，如果不是更早的話。屆時，它將把數據交給太空部隊領導層，以確定他們是否要追求一個正式的計劃。
2月21日，在佛羅里達州奧蘭多舉行的首屆太空機動會議上，太空部隊確保進入太空理事會副主任詹姆斯·霍恩上校表示，該服務「已經在積極規劃該計劃」，並希望在2026年實施。
霍恩指出，火箭貨運能力可以支持印太地區的行動，那裡的島鏈和大片水域帶來了機動性挑戰。他補充說，太空部隊和空軍已經討論了火箭運輸可以解決戰區獨特挑戰的具體案例，但前提是這是一個更快的解決方案。
「我們知道我們必須能夠比今天更快地做到這一點，」霍恩說。「如果裝載火箭需要三周時間，那麼我們將使用輪船或飛機。
空軍實驗室早期的許多工作都集中在這一挑戰上——運輸貨物的物流。這包括火箭應該運輸什麼，使用什麼容器以及如何確保所涉及的材料能夠在零重力環境中生存的問題。Spanjers說，該實驗室正在與幾家公司合作，為標準貨櫃設計修改，使其可用於太空，並將其集成到運載火箭上。該實驗室計劃在今年年底前開始測試這些容器。
該實驗室還在研究在簡陋地點降落火箭的選擇，這對於軍事任務來說比商業交付更重要。Spanjers說，依靠太空港提供發射和著陸支持，然後使用飛機或卡車將貨物運送到最終目的地，偏離了快速交付的目標。
「只有當我們能夠將貨物送到需要去的地方時，這對國防部才有吸引力 - 比如，一個剛剛發生地震的島嶼，」他解釋說。
他補充說，由於SpaceX已經在建造星際飛船登陸月球，計劃在地球上進行嚴格的著陸可能並不像聽起來那麼雄心勃勃。該計劃在俄亥俄州的賴特-帕特森空軍基地進行了小規模測試，以了解火箭羽流或排放如何影響著陸點的各種材料。在加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地，該團隊拿走了這些材料，並向他們發射了小型火箭，以觀察任何反應。
斯潘傑斯說，在接下來的一年裡，該計劃將與太空部隊的發射企業密切合作，思考運行火箭運輸能力所需的流程和基礎設施。
領導發射企業的史蒂芬·珀迪少將告訴C4ISRNET，雖然空軍研究實驗室專注於技術和集成，但太空部隊正在考慮哪些組織結構將允許運輸司令部利用該計劃。
「我們正在考慮將其變成批發功能，」他在接受採訪時說。
十億美元的命題？
除了科學和技術研究外，該實驗室還與空軍評估人員合作，以了解火箭貨物的成本和潛在的投資回報。可負擔性是太空部隊關注的問題之一，成本是軍方採用這種能力的最大障礙之一。
珀迪表示，該服務對火箭貨物的成本持懷疑態度，但如果SpaceX繼續執行計劃，最終每年飛行數百艘星際飛船，這將改變等式。
「負擔能力確實取決於...商業運載火箭或商業公司是否真的達到了他們進行快速發射的地步，「他說。「如果任何一家公司真的達到了他們每年推出數百次的地步，那真的會降低你的成本。
SpaceX預計，未來幾年，一次星際飛船發射將花費1000萬美元，馬斯克預測最終可能會降至100萬美元。該公司為其較小的獵鷹9號火箭每次發射收取約6200萬美元。
該公司國家安全解決方案高級顧問加里·亨利（Gary Henry）表示，他預計成本下降將很快發生。
「我們現在正處於一個非常有趣的成本曲線上，」他在2月21日太空交通會議的小組討論中說。「這方面的成本因素將是引人注目的。
他說，Spanjers不會透露該計劃的負擔能力數據，因為它主要基於專有的公司信息。然而，他補充說，早期的分析與珀迪的建議一致。
「這當然不是我們10年前、15年前、20年前看到這個時那樣的數十億美元命題，」他說。「發射成本，火箭成本都下降了很多，可重複使用性和高發射率對這些成本產生了巨大的影響。
運輸司令部發言人告訴C4ISRNET，雖然太空運輸最初可能不會在成本基礎上與其他「更傳統」的交付方式競爭，但對於某些任務來說，快速交付的價值可能超過成本問題。
超越SpaceX
雖然SpaceX正在簽訂合同，向空軍實驗室和運輸司令部提供星際飛船數據，但五角大樓也在與其他發射公司合作，包括Blue Origin，Rocket Lab和Virgin Orbit National Systems。
根據運輸司令部的說法，這些公司提供的發射能力多種多樣，具有不同的交付方式，貨運能力，燃料類型和可重複使用性選項。一位發言人說，這可能使得很難預測需要哪種類型的發射場，但它也提供了選擇。
Virgin Orbit National Systems總裁Mark Baird告訴C4ISRNET，該公司正在通過其合作研發協議研究幾個概念。它的LauncherOne車輛是一種飛機發射的火箭，從改裝的747-400艦載機上升空。
LauncherOne不能像Starship那樣攜帶那麼多的貨物，但大負載可能不是每個任務的要求。與垂直升空的運載火箭相比，火箭還需要更少的準備基礎設施。貝爾德指出，這允許系統靈活地從跑道足夠長的任何位置發射，讓747起飛。
「我們沒有固定在任何地點，」他在接受採訪時說。「如果你有預先定位的東西，你需要快速把它送到某個地方，這就是我們認為我們的鑑別器。
Spanjers指出，運輸司令部的合作研發協議的設計方式是讓政府和軍事實體與其他供應商共享一些信息。儘管其他公司可能擁有較小的太空飛行器或與Starship不同的發射方法，但他表示，該計劃希望針對不同的變量量身定製研究，特別是在貨物方面。
「我們的目標是確保我們有儘可能多的供應商可以提供這種能力，」Spanjers說。「我們希望最終得到可以安裝在任何火箭上的貨物設計。當另一家公司出現時，我們將不得不再次收集其中一些數據，但如果我們做得對，我們就不必重新設計我們處理貨物的方式。