人類首次火箭回收:SpaceX公司玩砸了

  此次發射大致可以分為兩大目的:其主要目標是為國際空間站運送補給物資,同時該公司還將首次測試火箭第一級發射後進行回收的做法。1月10日進行的這次發射是“龍”飛船的第7次發射,也是其第5次為國際空間站執行物資運送任務,此次將為空間站送去超過2.3噸的水,食物,衣物以及其他所需物資。而此次發射所使用的則是新型的獵鷹-9型火箭,當其第一級火箭完成任務並分離之後,它將首次嘗試進行受控的精確著陸和回收。

  發射的過程整體非常順利,“龍”飛船安全入軌,太陽能帆板也正常展開,預計它將於12日19:12分左後追上國際空間站並與其進行對接。

 

  然而第一級火箭的回收似乎出現了一些問題,進行的並不順利,這一點可以從SpaceX公司的CEO埃倫·馬斯克(Elon Musk)連續發出的幾條推特中窺見一斑:

  “沒能成功,很可惜,希望未來會更好。(回收)船本身問題不大,但甲板上一些輔助設施可能需要更換。”

  很顯然SpaceX公司未來還將繼續進行實驗,因為一旦這項技術被突破並掌握,那將意味著大幅降低航天發射成本。這是因為在一般情況下都會被丟棄的一次性火箭將會變得可回收和可重複利用,同時這項技術背後也隱藏著可以讓飛船安全返回地球的嶄新方式,意義重大。

  本次任務是自去年10月份另一家私營航天企業——軌道科學公司的火箭在發射時發生爆炸之後,美國首次執行對國際空間站的補給任務。

  艱難的火箭重複使用之夢

  統上來說,火箭的結構設計決定了它將是一次性使用而不可回收再利用的。當點火升空之後,火箭會拋掉外接引擎,並耗盡其運載的全部燃料以最大限度進行加速,以便將上面級火箭及其搭載的衛星載荷送入軌道。在這一過程中,所有被拋開的組件最後都會以自由落體方式墜落並分崩離析。這樣也就意味著每一次執行任務都需要一枚全新製造的火箭。

  然而私營的SpaceX公司卻相信他們可以打破這一困境,讓火箭的一些關鍵部件變得可回收。

  回收船甲板

  長期以來,SpaceX公司一直在對新型的第一級火箭發動機進行測試,這種發動機可以實現再點火,從而讓耗盡燃料的火箭在大氣層中下落時可以得以減速,而其特殊設計的側翼則可以幫助其在下降過程中調整航向,另外它還在底部加裝了專用於著陸的支架。

  但在今天傍晚之前,所有已經開展的都僅僅是模擬測試——將測試用的火箭運到海面上空的預定高度並投下,以便對相關技術進行測試。但由於海面上並沒有放置真正的回收平台,這些測試用的火箭都一個接一個沉入了海底。而今天傍晚進行的則是對這項技術的首次實際測試,在測試中使用了真正的無人海上回收平台。

  在試驗之前,SpaceX 公司便已經坦率承認,要實現在這樣一個海面平台上的安全著陸將是一項巨大的挑戰。整條回收船寬度不到100米,而所有此前的測試試驗精度誤差水平卻都在10公里上下。不過,這家公司仍然對今天試驗的結果感到振奮,因為至少證明了火箭第一級的落點相當準確。

  第一級回收出現了些問題,似乎重重砸在了回收船上,甲板一些輔助設施可能需更換。

  優勢明顯

  事實上SpaceX公司的這個想法根本算不上新點子,人們早在數十年前便開始思考有否可能實現火箭可重複使用方面的問題。

  喬治·華盛頓大學空間正則研究院教授約翰·羅傑斯頓(John Logsdon)認為,從表面上看這個點子似乎極具吸引力,他說:“因為那樣一來每次發射的費用就會降低,人們將更加能夠接受失敗。而這就意味著你將可以設計比現在便宜得多的衛星,因為你不必再花費大量資金來確保其長壽命的工作狀態,因為發射費用很便宜,如果它壞了,再發射一個填補空缺便是。”

  而英國金斯頓大學火箭實驗室主管亞當·貝克(Adam Baker)博士對此也有同感,他表示:“在當前情況下,太空探索極其昂貴。而如果SpaceX公司能夠將火箭發射費用成功降低50%以上,那麼更多的太空應用將會變得可能——更多的衛星,從太空向地面提供更多的利益和服務,比如空間太陽能技術,當然或許也將有更多宇航員有機會進入太空。將會有更多的太空飛行,飛往月球,火星,或許殖民火星並進入更深遠的太陽系區域。”

  然而要想讓這一切變為現實並非易事。

準時升空

  北京時間8月23日 SpaceX在推特發佈一則消息,F9R火箭在測試過程中發生故障,升空後爆炸解體。

  重蹈航天飛機的覆轍?

  人們一定還記得,當年設計開發航天飛機的初衷便是希望能夠部分實現可重複使用航天器的夢想,然而航天飛機技術和維護的極度複雜性讓這種成本節約的初衷完全成了泡影。SpaceX公司不能重蹈覆轍。

  另外他們還必須設法說服衛星運營方,讓後者能夠放心地將他們珍貴的衛星資產交給SpaceX公司,要知道這家公司用於發射這些衛星的火箭很有可能是此前已經使用過的二手火箭。

  瑞秋·維蘭(Rachel Villain)供職於空間信息公司Euroconsult,她指出:“火箭發射市場的客戶們並不關心火箭的可重複使用性,他們要的是在盡可能便宜的情況下實現高可靠的發射服務。”她說:“可重複使用性是服務提供方面臨的問題,而不是客戶面臨的問題。衛星運營方一般而言只有三個大的要求:按時,保質,價格合理。”

  北京時間8月23日 SpaceX在推特發佈一則消息,F9R火箭在測試過程中發生故障,升空後爆炸解體。

  但不管SpaceX公司所開展的這些實驗最終結果如何,這家總部設在美國加州的私營企業至少已經成功地攪動了火箭工業界。

  類似SpaceX這樣的私營航天企業近年來在市場上如黑馬般異軍突起,為科幻提供商業級的服務和極具競爭力的價格。這讓一些傳統火箭發射的供應商感到威脅,如歐洲人便已經要求相關企業和部門研發下一代的新型阿里安火箭並在2020年前投入市場並能夠提供具有競爭力的價格。不過按照設計,歐洲人的這種設想中的新型火箭仍將是一次性使用而不可回收的。




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