SpaceX海上回收火箭成功,人类真的要“上天”了?

摘要: 如果火箭回收技术得以成熟,那么航天活动就会像航空那般容易,以低价实现对太空的探索也将变为可能。

北京时间4月9日凌晨4点43分,在经历过四次海上回收火箭的失败之后,SpaceX公司在佛罗里达州的卡纳维拉尔角成功发射了“猎鹰9号”一级火箭,并首次实现了海上回收的成功。

众所周知,SpaceX的创始人埃隆·马斯克素有现实版“钢铁侠”之称。这个想在火星上退休的男人一直希望能在20到30年内将人类送上火星。而这一次海上回收火箭的成功,让人类距离去月球行走、去火星旅游的梦想又近了一步。

那么,人们为什么要进行火箭回收?海上火箭回收的意义究竟有多大?人类离自己的太空梦还有多远呢?

一、海上火箭回收难度颇高,对人类意义非凡

自古以来,航天就是人类的梦想。明朝的万户设想利用火箭的推动力加风筝的力量上天,并在实践中为此付出了生命。如今,人类早已将飞上太空变成了现实。不过,航天领域的材料耗费现象极为严重,因此,运载火箭的重复使用就成为了人类重要的目标。

如果一枚火箭在每次用完后都能够回收,那么它们就像飞机一样,只要重新加满油就可以再次进入太空。这有助于使航天发射的总成本大幅度降低,也能够降低人类探索太空的门槛。如果火箭回收技术得以成熟,那么航天活动就会像航空那般容易,以低价实现对太空的探索也将变为可能。

据马斯克介绍,重复使用技术能够将发射成本降至600万美元左右,这个金额相当于SpaceX公司发射报价的1/10。

这是因为,海上回收能够比陆地回收节省更多成本。对此,中国运载火箭系列总设计师、中国工程院院士龙乐豪在接受采访时表示:“火箭回收的垂直落点正好落在海上,所以海上回收使火箭发射后无须掉头飞回陆地,因此可以节省燃料,控制成本。”

此次“猎鹰9号”在海上回收的成功,是人类首次完成了海上回收火箭的任务,可以说对人类的航天进程有着重大意义。有人认为这一任务的难度就像“在暴风雨中将扫帚立在掌上”。而SpaceX公司自己的比喻则是:“这就像发射一根铅笔,让它飞跃纽约帝国大厦楼顶后精准落在一块漂浮的橡皮上,而且不能倒”。

由此可以感受到,这件事确实非常难。所以能够将其变成现实,马斯克在言谈之间也不无骄傲:“前往地球轨道‘旅馆’、月球和火星的票价将远低于人们的想象”,这是马斯克在推特上写下的话。

对此,彭博社认为,尽管马斯克的态度有些夸张,但是谁也无法否认这一历史时刻的标志性意义。SpaceX公司对“猎鹰9号”回收的成功再现了老一辈航天人的激情,并且开启了廉价可回收火箭的时代

除了媒体之外,连美国总统奥巴马和“阿波罗号”的宇航员巴兹·奥尔德林(就是和阿姆斯特丹一起登月的那位)也都对SpaceX成功实现了海上火箭回收表示惊叹与祝贺。

从始至终,SpaceX一直被外界看成是紧咬航天巨头的“傲慢暴发户”。在14年前成立之时,马斯克的终极目标就是帮助人类实现移民火星的夙愿。这个目标能否实现暂且按下不表,不过SpaceX确实离主导商业航天领域的目标更近了一步。据悉,SpaceX在今年计划了18次飞行任务,是去年的3倍。

需要承认的是,SpaceX在海上火箭回收方面处于领先地位。不过,在火箭回收方面,并非只有SpaceX一家,比如亚马逊也同样精通此道。另外,我国也在研发可回收火箭技术。那么,这些技术又有着怎样的优势?其中又是否存在问题呢?

二、火箭回收技术受青睐,虽存缺陷但前景光明

除了SpaceX之外,亚马逊也在对航天领域进行持续的深耕。2015年11月,亚马逊成立了私营航天公司Blue Origin(蓝色起源)。自成立以来,Blue Origin就一直和SpaceX呈两强抗衡的局面。甚至在火箭回收利用这一方面,Blue Origin还要更胜一筹。

本月初,贝佐斯发推文表示,Blue Origin已经完成了对同一枚火箭的第三次重复使用,贝佐斯还希望能够在2018年用火箭搭载付费乘客飞向太空。

私营航天公司不断追求技术创新的行为,对未来的商业太空飞行极具意义。对大众来说,航天私企对火箭重复回收技术的深耕带动了全球商业发射成本的下降,人类进入太空的价格也因此降低了1个到2个数量级,这就意味着更多的民众有能力负担太空旅行所需要的资费。所以说,我们可能真的快要“上天”了。

在SpaceX发射成功之后,不少人都在关心我国的火箭回收技术。人们开始担心我们在航天领域会落后于别国。实际上,我们不必担心“落伍”。中国运载火箭技术研究院研发中心可回收火箭的团队负责人申麟表示:“中国运载火箭技术研究院研发中心一直在做可回收火箭的研发,我们只是说得少而已。”

据悉,我国运载火箭技术研究院研发中心的可回收火箭项目是2011年开始的,这个时间和Space X公司提出可回收火箭计划的时间几乎相同。

一般来说,火箭回收的方式分为三种:垂直降落式、降落伞式和给火箭安装“翅膀”,中国运载火箭技术研究院研发中心采用的是降落伞+气囊和垂直降落的“两条腿走路”的方式。去年11月下旬,研发中心对运载火箭子级回收群伞空投的试验取得成功。

申麟认为:“就目前来看,我们在‘降落伞+气囊’方式上的进展会快一些,去年完成的热气球投放试验只是一个缩比试验,但验证了我们使用大型群伞的技术能力。总体而言,我们的可回收火箭研究还处于关键技术攻关阶段”。

尽管这种技术很不错,但也存在着一些缺陷。降落伞回收技术虽然简单可靠,但却属于初级技术,使用时限制颇多。

  • 首先,这种技术一般情况下应用于对宇宙飞船的回收中,如果想在火箭上搞这个,则需要强化箭体强度,或为其配置一套独立的减速发动机。而这些都会占用火箭的重量,这样一来,推力的损失会大于发动机的反推。
  • 其次,由于降落时冲击较大,故而需对箭体长度进行控制。最保险的做法是实现火箭发动机和燃料罐的再分离,对发动机进行单独回收。
  • 此外,降落伞式的回收方式很难控制落点。因为大范围的偏离往往发生在降落伞阶段,在这之后即使启动发动机,也难以实现定点降落。
  • 最后,要将车开到回收地点也并非易事。因为回收场地基本处于荒野,大型车辆不易通过。

由此可见,降落伞式回收并非最佳选择。从整体来看,垂直回收倒不失为一个好方法。对于垂直回收火箭的研究,我国已完成了系统的方案论证,并已完成相应的仿真研究。

SpaceX完成海上火箭回收作业是“重要的历史性时刻,对人类有着重大的意义,相当于新时代的月球行走(彭博社文)”,亚马逊回收技术的成熟则推动了商业航天成本的降低。目前,我国也在对火箭回收技术进行深入的研究。可以说,各方的共同努力使人类对于太空的探索踏上了一个全新的里程。

【钛媒体作者介绍:东方亦落】

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评论(5

  • 最极客 最极客 2016-04-14 13:15 via pc

    万户说:“飞天,乃是我中华千年之夙愿。今天,我纵然粉身碎骨,血溅天疆,也要为后世闯出一条探天的道路来”。这句话总是让人感动莫名。技术固然重要,但勇于探索的精神才是最根本的东西。

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  •  LBZ600  LBZ600 2016-04-13 17:21 via android

    人类探索宇宙,没有止境,需要勇敢者,更需要一批执着的狂人。

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  • 萧峰tiger 萧峰tiger 2016-04-13 17:04 via weibo

    为毛米国的航天飞机要淘汰,主要是维修成本太高

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  • 杨静安I勿用 杨静安I勿用 2016-04-13 16:51 via weibo

    顺便留意了一下,这商标保护意识还真是强![good][good] http://t.cn/RqJRGN4

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  • 疯人院18床 疯人院18床 2016-04-13 15:50 via android

    这个狂人。

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Oh! no

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