太空船公司

历史

2001年，埃隆-马斯克提出了一个项目，让一个小型温室降落在火星上种植植物。他说，"这将是生命曾经走过的最远的地方"，试图重新获得公众对太空探索的兴趣，并增加美国国家航空航天局的预算。马斯克试图从俄罗斯购买廉价火箭，但在未能找到价格合理的火箭后空手而归。后来，马斯克意识到，他可以创办一家公司，建造他所需要的火箭。根据早期的特斯拉和SpaceX投资者史蒂夫-朱维森（Steve Jurvetson）的说法，马斯克计算出制造火箭的原材料在当时实际上是火箭价格的3%。通过应用垂直整合，在内部生产大约85%的发射硬件，以及来自软件工程的模块化方法，SpaceX可以将发射价格降低10倍，并且仍然享有70%的毛利率。

2002年初，马斯克正在为他的新太空公司寻找工人，该公司不久将被命名为SpaceX。马斯克找到了火箭工程师汤姆-穆勒（后来是SpaceX的推进部首席技术官）。他同意为马斯克工作。这就是SpaceX的诞生过程。SpaceX的第一个总部是在加州埃尔塞贡多的一个仓库里。该公司自2002年成立以来发展迅速，从2005年11月的160名工人发展到2010年的1100名，到2013年10月有3800名工人和承包商，到2015年底有近5000名，到2017年4月有约6000名。截至2017年11月^[更新]，该公司已发展到近7000人。2016年，马斯克在国际宇航大会上发表演讲，他解释说美国政府将火箭技术作为一种 "先进的武器技术"，因此很难雇用非美国人。

运载火箭、航天器和火箭发动机

早期车辆

猎鹰1号是SpaceX的第一个运载火箭。它总共发射了5次，但只有第4次和最后一次飞行是成功的。猎鹰1号，顾名思义，使用1台Kestrel发动机，最多可以将670公斤的货物送入轨道。

另一个早期的飞行器是被取消的猎鹰5号，它的第一级有5个梅林发动机，第二级有2个凯斯泰勒。它于2007年被取消，当时它被从公司的用户指南中删除。

目前的火箭队

猎鹰9号是一个工作的、可重复使用的两部分火箭，在第一部分使用其9个梅林发动机和一个为没有空气的地方制作的特殊梅林发动机发射。它的动力是液氧和为火箭制造的燃料，称为RP-1。它可以容纳22,800公斤（50,300磅），也可以支持SpaceX的龙式飞行器。它是第一个能够进入轨道的火箭，可以将其第一部分送回地球。

猎鹰重型火箭是另一个与猎鹰9号类似的工作、可重复使用的火箭。然而，猎鹰重型火箭的第一部分有一个三核心系统，而不是猎鹰9号的单核心设计。有了这三个核心，火箭的第一部分有27个梅林发动机。第二部分仍然只有1台梅林（真空版）发动机。目前，猎鹰重型火箭是世界上最强大的运行火箭，也是世界上第四大最强大的火箭。这种新增的动力使火箭能够将63,800公斤（140,660磅）送入低地球轨道，并将26,700公斤（58,860磅）送入地球同步轨道。

2018年2月6日，UTC时间20:45，猎鹰重型火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心的39A停机坪首次起飞。在这次 "猎鹰重型试飞 "任务中，SpaceX决定使用埃隆-马斯克的汽车（2008年的特斯拉跑车）作为假有效载荷。这个有效载荷下方还包括SpaceX现任员工的牌匾，以及用于在YouTube上直播汽车的相机支架。

蜻蜓点水

龙飞船是一个货运舱，旨在为国际空间站的宇航员装满设备和用品。该太空舱被放在猎鹰9号火箭上（因为龙飞船没有足够大的火箭可以单独飞往太空），并飞入轨道。在轨道上，它与助推器分离，然后太空舱使用自己的小型火箭到达国际空间站。然后太空舱里装满了旧设备、科学实验的结果和垃圾。然后它重新进入地球大气层，跳伞进入海洋。龙飞船的首次飞行是在2010年6月。最后一次飞行是在2020年3月6日，"龙 "2号被安排在所有未来的任务中。

龙2

2014年5月29日，SpaceX公布了龙V2的原型版本，它可以同时容纳货物和宇航员。这个升级版的龙的另一个特点是，为了在猎鹰9号出现故障时保护乘员的生命安全，它安装了SuperDraco推进器，它将推动太空舱远离火箭。货运龙是V2的一个变体，将取代目前只能装载货物的龙的版本。

火箭发动机

自2002年开始，SpaceX公司已经创造了三种类型的火箭发动机--用于运载火箭推进的Merlin和已退役的Kestrel，以及Draco控制推进器。SpaceX目前正在研究另外两种火箭发动机。SuperDraco和Raptor。梅林 "是SpaceX公司制造的火箭发动机系列，用于其火箭上。梅林发动机最初是为海上回收和重复使用而设计的。Kestrel是一种液氧/火箭燃料压送的火箭发动机，被用作猎鹰1号火箭的第二级主发动机。梅林 "和 "红隼 "发动机的名称都来自北美猎鹰的种类：红隼和梅林。

Draco是超新星液体推进剂火箭发动机，使用单甲基肼燃料和四氧化三氮氧化剂。每个Draco推进器产生400牛顿（90磅）的推力。它们被用作龙飞船上的反应控制系统（RCS）推进器。SuperDraco发动机是Draco推进器的一个更强大的版本，最初是为了在第二版 "龙 "飞船（Dragon 2）上用作着陆和在紧急情况下使太空舱离开的一种方式。使用这些SuperDraco引擎着陆的概念在2017年被取消，当时决定进行传统的降落伞下降和在海中着陆。

猛禽 "是一个新的甲烷燃料发动机系列，将用于其未来的星舰火箭。测试版本在2016年底进行了试射。2019年4月3日，SpaceX进行了一次成功的测试，其中发动机被启动，但火箭被压在德克萨斯州的Starhopper飞行器上，在飞行器保持与地面连接的情况下点燃了发动机。2019年7月24日，SpaceX进行了一次成功的试飞，其Starhopper试验飞行器上升了20米。2019年8月28日，SpaceX的 "星跳 "原型机进行了150米的成功试飞。

梅林1D发动机，SpaceX最多产的发动机，在德克萨斯州麦格雷戈的SpaceX火箭开发和测试设施中进行测试


猎鹰9号执行GRACE-FO任务


乘龙飞船在其演示-1任务中与空间站对接

研究与发展

可重用性

SpaceX的次要任务是重复使用火箭，类似于飞机。它首先在2012年开始用一个名为Grasshopper的原型测试可重复使用性，以及在猎鹰9号发射期间控制软着陆到水中。2014年，蚱蜢被F9R取代，这是蚱蜢的升级版，包括可伸缩起落架和3个引擎，而蚱蜢只有一个引擎。猎鹰9号于12月在一个地面垫上着陆，随后在第二年在无人机船上着陆。目前，SpaceX已经成功降落了48个助推器。龙飞船的太空舱以及远航器也在被重复使用。重复使用火箭的部件大大降低了成本。

卫星互联网

2015年1月，SpaceX首席执行官埃隆-马斯克宣布开发一个新的卫星星座，向全世界提供互联网服务。2015年6月，该公司要求联邦政府允许开始测试一个项目，该项目旨在建立一个由4425颗卫星组成的网络，能够将互联网传送到整个地球，包括目前没有互联网接入的偏远地区。该互联网服务将使用位于1100公里轨道上的4425颗交叉连接的通信卫星。它于2015年开始制作，测试卫星于2017年在SpaceX的PAZ任务中发射。该星座的初始运营最早可在2020年开始。SpaceX向美国监管当局提交了计划，在非地球同步轨道上再投放7518颗卫星的星座，以提供通信服务。"在一个被称为 "V波段低地球轨道（VLEO）星座 "的星座中，它将由 "7518颗卫星组成，继[先前]提议的4425颗卫星之后，将在Ka波段和Ku波段发挥作用。"2019年2月，SpaceX成立了一家兄弟公司SpaceX Services, Inc.，授权创建和发射多达1,000,000个固定卫星地球站，与它的Starlink系统进行通信。2019年5月，SpaceX在佛罗里达州卡纳维拉尔角用猎鹰9号发射了第一批60颗卫星。

星舰和超重型

SpaceX正在创造一种超重型升空火箭--Starship。Starship是一种有两个部分的火箭，可以反复使用。它计划在2020年代初取代该公司现有的所有火箭。

SpaceX最初在2016年设想了一个直径为12米的星际运输系统（ITS）概念，该系统仅计划用于火星旅行和其他星际用途。2017年，SpaceX设计了一个更小的9米直径的 "大猎鹰火箭"，以取代SpaceX的所有发射能力--地球-轨道、月球-轨道、行星际任务，甚至有可能是地球过境--但在一套完全可重复使用的飞行器上进行，成本结构更低。星际飞船上的很大一部分部件是由301不锈钢制成的。私人乘客Yusaku Maezawa已签约在2023年乘坐Starship绕月飞行。

马斯克对该公司的长期愿景是创造适合人类在火星上殖民的技术和手段。他已经表达了他对有朝一日前往该星球的兴趣，他说："我想死在火星上，只是不要被撞击"。每两年左右的火箭可以为2024年发射后2025年到达的人提供一个基地。根据Steve Jurvetson的说法，马斯克认为，最迟在2035年，将有数千枚火箭把一百万人送上火星，以实现一个自我维持的人类殖民地。

Es'hail-2任务的第一级在Of Course I Still Love You无人机上。

合同

美国国家航空航天局合同

COTS

2006年，NASA表示，SpaceX赢得了NASA商业轨道运输服务（COTS）第一阶段的合同，以s示向国际空间站运送货物，并可能有合同选项用于乘员飞行。该合同由NASA设计，旨在通过空间法案协议提供 "种子资金"，以开发新的空间机会。NASA向SpaceX支付了3.96亿美元，用于研究 "龙 "飞船的货物配置，而SpaceX则花费5亿多美元开发猎鹰9号运载火箭。这些空间法协议已被证明为NASA节省了数百万美元的开发成本，使火箭开发比由NASA单独生产要便宜~4-10倍。

2010年12月，COTS演示飞行1号任务的发射，SpaceX成为第一家成功发射、入轨和回收航天器的私营公司。龙飞船被成功送入轨道，绕地球两圈，然后在控制下燃烧，在太平洋水面着陆。随着 "龙 "号的安全回收，SpaceX成为第一家发射、绕行和回收航天器的私营公司；在这次任务之前，只有政府机构能够回收轨道航天器。

COTS演示飞行2于2012年5月发射，其中龙飞船成功地与国际空间站连接，标志着私人航天器首次完成这一壮举。

商业货物

商业补给服务（CRS）是美国宇航局从2008年到2016年给予的一组合同，用商业运营的航天器向国际空间站运送货物和物资。第一批CRS合同是在2008年签署的，给了SpaceX公司16亿美元，用于12次货物发送任务，涵盖到2016年的交付。SpaceX CRS-1是12次计划中的第一个再补给任务，于2012年10月发射，进入轨道，与空间站连接并在空间站停留了20天，然后重新进入大气层并落入太平洋。从那时起，CRS任务大约每年两次飞往国际空间站。2015年，NASA延长了第一阶段的合同，向SpaceX订购了额外的三次补给飞行。在2015年底进一步延长后，SpaceX目前计划总共飞行20次任务。第二组合同（被称为CRS2）在2014年进行了招标和提议。它们在2016年1月被给予，用于2019年开始的货物运输飞行，预计将持续到2024年。

商业船员

商业乘员发展（CCDev）计划打算开发能够将宇航员送到国际空间站的商业运营的航天器。在第一轮（CCDev 1）中，SpaceX没有赢得空间法协议，但在第二轮（CCDev 2）中，NASA授予SpaceX一份价值7500万美元的合同，以进一步开发他们的发射逃生系统，测试机组人员住宿模型，并进一步推进他们的猎鹰/龙飞船的运输设计。CCDev项目后来成为商业乘员综合能力（CCiCap），2012年8月，美国宇航局宣布SpaceX获得了4.4亿美元，继续开发和测试其龙2飞船。

2014年9月，美国宇航局选择了SpaceX和波音作为两家公司，它们将被资助开发将美国机组人员运送到国际空间站的系统。太空探索公司赢得了26亿美元，在2017年之前完成并认证龙2号。这些合同包括至少一次载人飞行测试，至少有一名美国宇航局宇航员乘坐。一旦 "乘龙 "号获得NASA认证，合同要求SpaceX向空间站进行至少两次，甚至多达六次的载人任务。2017年初，SpaceX获得了美国国家航空航天局向国际空间站提供的另外四次载人任务，让宇航员们来回穿梭。2019年初，SpaceX成功进行了 "乘员龙 "号的试飞，它对接了（而不是 "龙1 "号使用Canadarm 2的停泊方法），然后在大西洋中溅落。

2020年1月，SpaceX进行了一次飞行中的中止测试，展示了在出现问题时脱离火箭的能力。测试之后，埃隆-马斯克表示，带着宇航员的飞行有可能是在4月初到6月下旬。目前Demo-2的工作日期是2020年5月7日。

乘员龙在飞行前正在进行测试


COTS 2龙飞船被Canadarm2固定在国际空间站上。