杰夫·桑伯格曾将一项政府研究项目转变为SpaceX最强大的火箭发动机。如今,他在自己的初创公司Portal Space Systems,正尝试将NASA曾搁置的理念转化为下一代航天器的高性能推进技术。

Portal成立于2021年,周四宣布完成5000万美元的A轮融资,公司估值达2.5亿美元。此次融资由Geodesic Capital和Mach33领投,Booz Allen Ventures、ARK Invest、AlleyCorp和FUSE等机构参与。

该公司正在开发一种名为太阳热推进的技术。目前卫星发动机通常燃烧化学燃料或将太阳能转化为电能,驱动高效但推力较小的推进器。Portal的发动机则通过聚焦太阳热量加热推进剂,从而以高速推动航天器。

自20世纪60年代以来,政府研究实验室一直在探索这项技术,最近甚至被视为将探测器送入星际空间的方案,但尚未实现轨道应用。桑伯格与联合创始人伊恩·沃尔巴赫和普拉尚特·拉文德兰计划在未来两年内改变这一现状。

桑伯格的职业生涯始于美国空军,参与开发一种高效强大的下一代火箭发动机——全流分级燃烧发动机。十年后,他受埃隆·马斯克邀请加入SpaceX,将这些理念转化为现今驱动星舰的猛禽发动机。

在Stratolaunch和亚马逊Kuiper项目工作后,他再次投身推进技术领域。

一种全新的火箭发动机

桑伯格认为,太阳热推进是火箭技术的下一步。NASA在90年代末对该技术进行了深入研究,结论是其在许多情况下性能更优。根据NASA 2003年的一份报告,由于当时对太空机动性的需求不足,该技术未被进一步开发。

当时卫星和探测器发射频率较低,使用更强大的火箭更为简单,投资太空内推进技术的必要性不大。如今,随着每年数千颗新卫星发射,以及美国军方对能够快速在轨道间机动以监视或威慑对手的航天器需求增加,形势发生了根本变化。

“在轨道上缓慢移动已不再被接受,”桑伯格对TechCrunch表示,“中国的航天器已经在我们周围快速机动,我们需要具备同等能力。”

Portal已获得美国军方4500万美元的战略资金,此外还有6750万美元的私人资本投入。Booz Allen Ventures董事总经理特拉维斯·贝尔斯指出,该技术在轨道战争中的潜力巨大。

在未来,地球轨道上可能会有数百万颗卫星提供通信和计算服务,卫星运营商将需要更经济的方式来避免航天器间的碰撞。专注航天领域的风险投资基金Mach33的CEO亚伦·伯内特认为,Portal将成为“太空机动领域的主力”,为多种用户提供推进技术。

通往轨道的道路

为了实现目标,公司需要在轨道上验证其技术。其飞行电子设备上周完成了环绕地球的试航,另一款原型航天器预计将于10月发射。Portal计划于2027年发射首款SuperNova航天器——桑伯格称之为“轨道战斗机”,届时将展示其发动机的工作原型。

Portal得益于增材制造和材料科学的最新进展,开发出了集太阳聚光器和喷嘴于一体的Hex推进器。

火箭爱好者普遍认为,核动力火箭是实现太阳系内运输的下一步,但建造此类系统面临的监管和法律挑战超出初创企业承受范围。

然而,Portal的发动机也为核热推进系统——用反应堆热量替代太阳热量——奠定了基础。当美国政府准备建造核热推进系统时,桑伯格团队将在轨道上已验证了许多关键部件。

“我能帮助这项技术在轨道上比建造一个耗资20亿美元且核安全的地面测试设施更快地成熟,”桑伯格说。