注册

“猎鹰”9给中国启示 火箭回收技术取得进展


来源:人民日报海外版

“猎鹰”9号火箭海上回收平台。“三角快帆试验机”飞行器DC-X在美国新墨西哥州的白沙靶场完成了飞行测试,它是世界上第一艘以火箭动力进行垂直起降的可重复使用运载器。据我国航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩介绍,“猎鹰”9号火箭距离成功至少还有四个关卡:其一是火箭的姿态控制。

美国太空探索技术公司(Space X)近日发射的“猎鹰”9号火箭。

在推迟了多次发射后,美国太空探索技术公司(Space X)近日发射的“猎鹰”9号火箭,成功将“龙”飞船送入飞往国际空间站的轨道。但此次发射更为引人注目之处,在于对火箭进行海上平台软着陆回收试验。遗憾的是,“猎鹰”9号的一级火箭在海上浮动平台上回收时遭遇硬着陆,出现毁损。该公司首席执行官伊隆·马斯克称:“这次回收算不上成功。”

即便如此,马斯克和他的团队多年的坚持依然创造了历史:“猎鹰”9号是世界上第一枚可多次使用的运载火箭,美国太空探索技术公司也成为目前少有的坚持10余年试验火箭回收再利用的私营公司。在马斯克此前在北京的一次对话现场,本报记者曾聆听到这个“太空狂人”对经营该公司所遇困难的内心独白:“源源不断地投资”、“孤独”、“无助”。

令人欣慰的是,该公司近年来在火箭回收中不断取得进步,距成功仅一步之遥。若成功回收,将可以降低99%的发射成本,这其中所蕴含的商业价值是十分惊人的。同时,其背后隐藏的让飞船安全返回地球的崭新方式等,都将对未来深空探索、人类太空旅行甚至定居火星等计划产生重大影响,或将开启一个低成本航天新时代。

功亏一篑虽败犹荣

从在10公里范围内着陆到将着陆精度控制在10米内,而且落在一个足球场大小的海上平台上——这就是太空探索技术公司1月10日希望获得的理想结果。不过,伴随着“猎鹰”9号火箭直冲而下的呼啸声以及后来的爆炸声,人类距离首次真正掌握火箭回收技术,还隔着几座山。

在该公司随后公布的一段7秒钟的视频中,“猎鹰”9号火箭第一级在着陆过程中未能保持住垂直下降的姿态,以45度角砸在了海面浮动平台一角,随即发生爆炸。马斯克随后在社交网站上遗憾地表示:“火箭(回落时)虽落上了海上回收平台,但着陆时发生了状况(硬着陆),接近成功,但最终功亏一篑,希望将来一切都好。”

从视频看,此次回收“距离成功就差那么一点点”,因为它成功地将一级火箭砸到了平台上,这其实已经难能可贵了。要知道,“猎鹰”9号的一级火箭有20.3米长,大约有14层楼高,要将它安全降落到约91.4米长、30.5米宽的海上移动平台上,工作人员称,这“就像让你头顶一把扫帚在暴风中保持平衡一样难”。

该公司在分析遥测数据后认为,失利的主要原因是在着陆之前,火箭的栅格翼燃油用完了,导致火箭失控。火箭发动机试图重新点火,但为时已晚,火箭重重撞上平台,残余的燃料和氧气接触发生爆炸。

回收利用经济环保

众所周知,一次性运载火箭是在洲际弹道导弹的基础上发展而来的。经过40多年的发展,在发射市场日益激烈的竞争中,一些老型号的一次性运载火箭便显得力不从心了。

此外,随着“卫星编队飞行”等概念的推进,当前宇航发射市场上出现了一些以“小卫星”为主的小型化航天器的宇航发射需求,这些小型航天器并不需要大推力的火箭,只要价格低廉可靠就可满足客户需求。

目前,航天发射成本一直居高不下。平均来看,送1公斤物质上天要花费1万—2万美元,俄罗斯联盟号火箭运送美国宇航员的费用更是一路走高,每个座位要价超过6000万美元。成本高的重要原因之一,在于这些运载火箭都是一次性使用的。

这成为可重复使用火箭发展的重要推力。如果火箭能变成“飞去来器”,可以重复使用,就可以大大降低成本,使人类的航天活动产生质的飞跃。而且,这种“降价”程度绝对让任何人都无法拒绝。拿“猎鹰”9号火箭来说,本报记者在其官网查询发现,其发射报价为5650万美元,折合人民币约3.5亿元。其中,推进剂的成本只有20万美元,可见,火箭的导航制导控制、储箱和发动机等部分,才是绝对的大头。据测算,如果能回收并重复使用第一级,可节省资金80%;如果第二级也能回收并重复使用,理论上的发射成本将降至目前的1%。

从长远看,可重复使用的火箭还能使人类探访甚至移居其他星球的梦想成真。英国金斯顿大学火箭实验室主任亚当·贝克尔博士认为,火箭回收将使人类能更大程度地利用太空资源,例如太空太阳能,“还可远征月球,探索、移民火星,甚至飞出太阳系也都有可能。”

此外,可回收火箭还具有环保意义。美国环保组织此前发布一项研究报告称,火箭残骸在地面和水中完全解体后,大量有毒的高氯酸盐残存在土壤和水流中,这对人体健康十分不利。

[责任编辑:吴雨洪]

标签:飞去来器 猎鹰 液体泵

人参与 评论

凤凰军事官方微信

0
凤凰新闻 天天有料
分享到: