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人类史上首次可回收火箭SpaceX发射:玩砸了

上一篇 / 下一篇  2015-01-29 14:50:43

  语音内容:
  老王最近请假了,小编来代班。今天给大家讲点科学趣闻:
  什么交通工具最贵,那必须是火箭了。到达外太空运行轨道地带,大概的单价是每公里1万到20万美元,而且一旦到达目的地就要被抛弃。这种铺张浪费就推动了科学家们不断研究火箭回收技术。近期SpaceX**做出了大胆的测试。在发射一个运送任务的火箭后,第一级火箭将首次尝试引导自己垂直降落到大西洋上的一个机器驳船上。脑补一下一个14层楼高的建筑,运动速度超过每秒一公里,把它减速,精准的降落在比一个足球场还小的地方,误差不超过10米。这肯定不容易,但如果成功了,必将促使人类对太空的探索,不再那么的烧美元。1月10号,成功率对半的火箭升空了,结果如何,回复关键词:"火箭",你就知道了。
  文章内容:
  北京时间1月10日17:47,SpaceX在屡次延期之后,再次发射猎鹰9号。
  此次发射大致可以分为两大目的:主要目标是为国际空间站运送补给物资,同时首次测试火箭第一级发射后进行回收的做法。
  1月10日进行的这次发射是"龙"飞船的第7次发射,也是其第5次为国际空间站执行物资运送任务,将为空间站送去超过2.3吨的水、食物、,衣物以及其他所需物资。
  此次发射所使用的是新型的猎鹰-9型火箭,当其第一级火箭完成任务并分离之后,它将首次尝试进行受控的精确着陆和回收。
  发射的过程整体非常顺利。18:01,二级火箭与龙飞船成功分离,龙飞船太阳能电池板成功展开,"龙"飞船安全入轨,太阳能帆板也正常展开,预计它将于12日19:12分左后追上国际空间站并与其进行对接。
  主线任务宣告成功!
  然而第一级火箭的回收似乎出现了一些问题,进行的并不顺利。这一点可以从SpaceX**的CEO埃伦·马斯克(Elon Musk)连续发出的几条推特中窥见一斑:
  "火箭成功抵达了回收船,但着陆很硬。这次是差一点成功。不过前途看起来是光明的。"
  "船本身没事儿。甲板上有些辅助设备倒是得换了……"
  "没有好的着陆/撞击视频。一片漆黑,还都是雾。我们将会还原具体情况,用遥感数据和……真的碎片。"
  看起来火箭一级成功地砸到了船上,至少砸得很准。这就像高速开车进停车场,看好了位置减速,可是到了停车区域没停住,撞墙上了。
  目标船是一艘无人船,能够根据GPS信息自行定位到3米的精度,也可以远程遥控,所以无须担心船上人员有生命危险,不过这也意味着研究者无法第一时间准确判断船上的情况。
  BBC和Vox等媒体报道时称之为"回收失败"。
  很显然SpaceX**未来还将继续进行实验,因为一旦这项技术被**并掌握,那将意味着大幅降低航天发射成本。这是因为在一般情况下都会被丢弃的一次性火箭将会变得可回收和可重复利用,同时这项技术背后也隐藏着可以让飞船安全返回地球的崭新方式,意义重大。
  本次任务是自去年10月份另一家私营航天企业--轨道科学**的火箭在发射时发生爆炸之后,美国首次执行对国际空间站的补给任务。
  艰难的火箭重复使用之梦
  统上来说,火箭的结构设计决定了它将是一次性使用而不可回收再利用的。当点火升空之后,火箭会抛掉外接引擎,并耗尽其运载的全部燃料以最大限度进行加速,以便将上面级火箭及其搭载的卫星载荷送入轨道。
  在这一过程中,所有被抛开的组件最后都会以自由落体方式坠落并分崩离析。这样也就意味着每一次执行任务都需要一枚全新制造的火箭。
  然而私营的SpaceX**却相信他们可以打破这一困境,让火箭的一些关键部件变得可回收。
  长期以来,SpaceX**一直在对新型的第一级火箭发动机进行测试,这种发动机可以实现再点火,从而让耗尽燃料的火箭在大气层中下落时可以得以减速。
  其特殊设计的侧翼则可以帮助其在下降过程中调整航向,另外它还在底部加装了专用于着陆的支架。
  但在之前,所有已经开展的都仅仅是模拟测试--将测试用的火箭运到海面上空的预定高度并投下,以便对相关技术进行测试,但由于海面上并没有放置真正的回收平台,这些测试用的火箭都一个接一个沉入了海底。
  昨天傍晚进行的则是对这项技术的首次实际测试,在测试中使用了真正的无人海上回收平台。
  在试验之前,SpaceX **便已经坦率承认,要实现在这样一个海面平台上的安全着陆将是一项巨大的挑战。整条回收船宽度不到100米,而所有此前的测试试验精度误差水平却都在10公里上下。
  不过,这家**仍然对今天试验的结果感到振奋,因为至少证明了火箭第一级的落点相当准确。
  优势明显
  事实上SpaceX**的这个想法根本算不上新点子,人们早在数十年前便开始思考有否可能实现火箭可重复使用方面的问题。
  乔治·华盛顿大学空间正则研究院教授约翰·罗杰斯顿(John Logsdon)认为,从表面上看这个点子似乎极具吸引力,他说:"因为那样一来每次发射的费用就会降低,人们将更加能够接受失败。而这就意味着你将可以设计比现在便宜得多的卫星,因为你不必再花费大量资金来确保其长寿命的工作状态,因为发射费用很便宜,如果它坏了,再发射一个填补空缺便是。"
  而英国金斯顿大学火箭实验室主管亚当·贝克(Adam Baker)博士对此也有同感,他表示:"在当前情况下,太空探索极其昂贵。而如果SpaceX**能够将火箭发射费用成功降低50%以上,那么更多的太空应用将会变得可能--更多的卫星,从太空向地面提供更多的利益和服务,比如空间太阳能技术,当然或许也将有更多宇航员有机会进入太空。将会有更多的太空飞行,飞往月球,火星,或许殖民火星并进入更深远的太阳系区域。"
  然而要想让这一切变为现实并非易事。
  北京时间8月23日,SpaceX F9R火箭在测试过程中发生故障,升空后爆炸解体。
  重蹈航天飞机的覆辙?
  人们一定还记得,当年设计开发航天飞机的初衷便是希望能够部分实现可重复使用航天器的梦想,然而航天飞机技术和维护的极度复杂性让这种成本节约的初衷完全成了泡影。SpaceX**不能重蹈覆辙。
  另外他们还必须设法说服卫星运营方,让后者能够放心地将他们珍贵的卫星资产交给SpaceX**,要知道这家**用于发射这些卫星的火箭很有可能是此前已经使用过的二手火箭。
  瑞秋·维兰(Rachel Villain)供职于空间信息**Euroconsult,她指出:"火箭发射市场的客户们并不关心火箭的可重复使用性,他们要的是在尽可能便宜的情况下实现高可靠的发射服务。"
  她说:"可重复使用性是服务提供方面临的问题,而不是客户面临的问题。卫星运营方一般而言只有三个大的要求:按时,保质,价格合理。"
  但不管SpaceX**所开展的这些实验最终结果如何,这家总部设在美国加州的私营企业至少已经成功地搅动了火箭工业界。
  类似SpaceX这样的私营航天企业近年来在市场上如黑马般异军突起,为科幻提供商业级的服务和极具竞争力的价格。这让一些传统火箭发射的**商感到威胁,如欧洲人便已经要求相关企业和部门研发下一代的新型阿里安火箭并在2020年前投入市场并能够提供具有竞争力的价格。不过按照设计,欧洲人的这种设想中的新型火箭仍将是一次性使用而不可回收的。
  发射场
  高空画面
 
  回落平台
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