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今天 马斯克的SpaceX重新定义了火箭

作者: 龙猫 发布时间: 2020年11月22日 02:45:15

今天无疑是火箭领域的大日子,经历了数次失败之后,太空探索技术公司SpaceX成功发射并回收了Falcon 9(猎鹰9号)火箭,使后者成为了可实现一级火箭垂直回收的轨道飞行器。同时,Falcon 9还将11颗ORBCOMM人造卫星送入预定轨道。事实上,人类对于可回收航天器的设想早已存在,而SpaceX此举更是人类向低成本航天发射所迈出的重要一步。

今天 马斯克的SpaceX重新定义了火箭


SpaceX成功发射并回收Falcon 9一级火箭(图片来自SpaceX)

发展不易 永不放弃

火箭是人类探索外太空的载体,不过其高昂的造价也让人望而却步,这也是为什么在民营企业SpaceX出现之前,涉足者都是国家航天机构的原因,一般人是玩不起的。然而即使有国家支持,成本也是不得不考虑的问题。为此,各国开始想办法让航天器实现可重复使用,航天飞机就是一次大胆而富有创新的尝试。

早在1993年,美国的麦道公司(McDonnell Douglas,现在已经并入波音公司)就对其研制的“单级入轨可重复使用运载器”的试验机——DC-X(McDonnell Douglas DC-X)进行了测试。测试主要验证了火箭垂直起降的可行性,但是由于经费的原因,这个项目在移交给NASA之后并没有继续进行下去。

作为SpaceX的CEO,伊隆·马斯克在企业创办之初就萌发了让人人都能奔赴太空的梦想。2010年,Falcon 9火箭首次发射,配备了降落伞以减缓第一级落入海洋时的速度,但第一级火箭没能挺过再入大气层时遭遇的空气阻力。

2011年,SpaceX公布了一种全新的回收第一级火箭的方式:Falcon 9第一级火箭的发动机会在飞行中再次点火,引导火箭返回发射场附近的某处着陆区域,利用着陆支架垂直降落到地面。

技术改进 终获成功

Grasshopper(蚱蜢火箭)是Falcon 9的试验机,可以理解为第一级,其经历了至少8次试验,主要是为了测试SpaceX垂直起降技术的完善程度,为最终回收做准备。从“第一跳”离开地面1.8米,在空中保持3秒,到最后一跳测试高度达到744米,Grasshopper见证了SpaceX垂直起降的积累。

今年4月,SpaceX试射可回收的Falcon 9,回收点选择在海面上,可惜火箭在软着陆时出现了细微的距离偏差,导致回收失败。今年6月,SpaceX在又一次尝试中遭遇了火箭爆炸的事故。随后,马斯克召集全部工程师彻底排查故障。


SpaceX Falcon 9一级火箭发射并回收全程(视频来自优酷)

  此次,Space X选择在佛罗里达州卡纳维拉尔角的陆地上回收Falcon 9,火箭的马力和控制系统均经过了升级,拥有的9个引擎可以产生150万磅(折合6670千牛顿)的推力。最终,Falcon 9在将11颗卫星送入太空之后,稳稳地降落在着落点。

值得一提的是,另一家涉足可回收火箭的民营航天公司Blue Origin的负责人杰夫·贝佐斯,也特意在Twitter上对SpaceX表示了祝贺。而在此之前,马斯克才抨击过Blue Origin的回收技术太简单。

今天 马斯克的SpaceX重新定义了火箭


亚马逊CEO杰夫·贝佐斯表示祝贺(图片来自Twitter)

影响深远 刺激竞争

此次火箭回收的难度有多大?有人如此比喻:相当于把一根铅笔发射过帝国大厦,然后旋转返回,最后在风暴中安稳着陆!TechCrunch上的网友称,如果将Blue Origin和SpaceX的火箭着陆进行比较,就像在比较“将一辆自行车和一辆越野SUV停入车库”。

当然,两家民营公司都是在航天领域做出了巨大贡献。此前,没有任何一枚火箭像Falcon 9一样进入深层太空后垂直返航着陆,SpaceX做到了。

今天 马斯克的SpaceX重新定义了火箭


Falcon 9一级火箭平稳着落(图片来自SpaceX)

  众所周知,火箭发射的成本非常高昂,Falcon 9的造价约为1600万美元,SpaceX每次发射费用高达6000万美元。如果可以将火箭回收常态化,那么将在极大程度上削减成本,发射费用可能会降至600万美元/次,要知道所需的燃料只值20万美元。

此外,SpaceX掌握的火箭回收技术还将引起其他对手的竞争,毕竟谁都愿意选择发射成本更低的方案,势必会带来航天领域新一轮的技术之战。