【侨报讯】周二,在逾十万现场观众的注视下,佛罗里达肯尼迪航天中心 LC-39A 发射工位,这个曾经承载了“土星 5 号”火箭登月和“哥伦比亚”号航天飞机首飞的发射位再次为自己的光荣传统添上了传奇的一笔——人类现役运力最强的火箭重型猎鹰(Falcon Heavy)成功在这里完成了首飞并完成一级火箭回收!那家叫做 SpaceX 的公司和那个名为马斯克的男人再次成为万众瞩目的焦点。
▲ SpaceX重型猎鹰火箭升空。路透社
据DeepTech深科技报道,这既是一次火箭发射任务,也可以说是马斯克自导自演的一次“太空级”的大 Show。在火箭发射的前一天,马斯克的推特就开始不断“刷屏”。先是推出一支最新的重型猎鹰概念片,配以 David Bowie 的《Life on Mars?》可以说是十分应景。
▲与重型猎鹰火箭共入太空的红色特斯拉跑车。路透社
重型猎鹰火箭与特斯拉跑车共入太空
正如马斯克此前频频允诺的一样,这次的重型猎鹰发射所搭载的正是他本人的一辆樱桃红色特斯拉 Roadster 跑车。不仅如此,一个身着 SpaceX 公司已经公布的宇航服的“驾驶员”假人“Starman”(同样是Bowie的一首歌)以非常酷炫的方式坐在驾驶位。更为神奇的是,在特斯拉跑车的仪表板上还藏着一个跑车的微缩模型,同样有一个宇航员小人坐在里面,车上还带有一套微缩版本的阿西莫夫《基地》三部曲。不得不说马斯克真是“彩蛋”多多,硬是要一次发射为其旗下的两家公司打了免费广告。
根据 SpaceX 公司介绍,这辆车会被送入地球—火星转移轨道,同时,车子会不间断的播放 David Bowie 的成名作《太空怪咖》(Space Oddity),届时,跑车上装有的 3 台摄像头应该会拍车里的假人所看到的宇宙视角。马斯克说,“一切顺利的话,它们应该会提供非常棒的画面。”如果不出意外,按照马斯克本人的原话,“这辆车会在宇宙中飞行超过 10 亿年。”试想一下,动人的音乐搭配深邃的星空,一幅难得的华章美景。
▲SpaceX创始人马斯克。 路透社
重型猎鹰火箭一举打破多项世界纪录
回到这次发射本身,之所以外界对这枚火箭期待已久,除了闪耀着光环的“SpaceX”和其创始人“马斯克”之外,重型猎鹰火箭自身的超强性能和绝佳的性价比也一举打破了多项世界纪录,使其成为目前人类现役的火箭中运载能力最强的一款。
近地轨道运载能力(LEO):63.8 吨——相当于一架满载乘客的波音 737 客机,比目前纪录保持者德尔塔 IV 重型火箭的 28.8 吨足足提高了两倍还多;
地球同步轨道运载能力(GTO):26.7 吨——相当于二战时英军一辆“玛蒂尔达”II 型坦克;火星轨道的运载能力:16.8 吨——相当于一台 LAV3 装甲车。
重型猎鹰火箭高 70 米,宽 12.2 米,起飞重量 1420 吨,起飞时 27 台梅林 1D 发动机同时工作,可以提供高达 2280 多吨的起飞推力。这种运载能力也只有专用登月的土星 5 号和前苏联的航天飞机“御驾”能源号火箭可以俯视。
而除了大推力之外,最值得关注的一点就是重型猎鹰的可重复使用能力,此次发射的三枚一级箭体全部实现回收,而其中两枚助推火箭还是此前用过的“二手货”,由此也可见 SpaceX 的回收技术已经十分成熟。
除此之外,例如重型猎鹰火箭的助推器分离和一二级分离均采用的无损式“冷分离”模式(主要为冷氮喷射或机械式推杆)也是一大亮点,其相较于更为传统的爆炸式“热分离”无疑会更具优势,目前,SpaceX 所进行的数十次冷分离操作无一失败,证明足以被其他人借鉴应用。
不过,虽然这次重型猎鹰成功完成了首飞,但殊不知马斯克和整个 SpaceX 团队已经在这背后默默耕耘了数年之久,可以说,每一次亮眼的表现都是由无数人的智慧和汗水换来的。
随着重型猎鹰火箭首飞成功,一个非常直接的问题也被抛了出来,重型猎鹰火箭的市场在哪里?换句话说,在已有的猎鹰 9 号面前,重型猎鹰会不会稍显多余?
看得更远一点的话,人类进入太空的能力在被完全满足的情况下,未来探测器也完全可以实现批量化的生产,再辅以核能等动力来源,人类完全可以做到向更广的宇宙空间发射探测设备,这样一来,我们对星系的认知和了解将会成倍地增加。而重型猎鹰将为这一愿景首开先河。
返月利器
重型猎鹰火箭的推出可谓是赶上了一个绝佳的历史时机。在去年,特朗普政府已经批准重组了美国国家太空委员会,重返月球也被提上了日程。在土星 5 号退役已久、SLS 尚未入役的青黄不接时期,重型猎鹰无疑是执行这一任务的“最佳人选”。
而马斯克也早在 2011 年就很有先见之明地提到了登月的项目,“理论上讲,你只需要两发重型猎鹰火箭就能实现登月——一枚将宇航员送上月球,另一枚运送返回载具。这样日积月累一段时间之后,我们完全有能力建立起一个理想中的月球基地。”
一些独立的研究表明,如果 NASA 想要打造一个廉价可行的“月球计划”,那么以 SpaceX 为代表的私人火箭将会是不二首选。
在业内看来,重型猎鹰火箭的一个值得称道之处就在于其低廉的价格。当马斯克在 2011 年召开新闻发布会时,他曾坚定地表示 SpaceX 的发射报价是独一无二的,任何竞争对手都难以企及。那时,他便立下军令状,“猎鹰 9 号的发射报价只有 5000 万美元,重型猎鹰也不会超过 1 亿美元,除了通货膨胀的影响因素之外,我们不会涨价。”最后他还补充一句,“就让历史来作证,我说到做到。”
如今,七年过去了,马斯克基本兑现了他的承诺。从 2011 年到现在,结合通货膨胀因素之后,猎鹰 9 号的发射报价应该调整为 5500 万美元,和当前 6200 万美元的价格相差无多,但考虑到最新版猎鹰 9 号的发射能力是最初版的一倍还多,单位载荷报价倒是不降反升。而再来看重型猎鹰,如今 9000 万美元的报价低于预期的 1 亿美元。
对此,XCOR、Agile Aero 公司的创始人 Jeff Greason 评价到,“SpaceX 价格透明的做法为业界做出了持久而重大的贡献,这也是其杰出的地方之一。事实上,人们总会不由自主地忽视掉定价的重要性,没有了价格的决定因素,市场将会混乱,任何一件商品的价值都将会在‘一文不值’和‘无价之宝’之间游走。”
其实,NASA 自身也早已认识到了物美价廉这一点,他们从很久之前就开始关注重型猎鹰的研发进展,希望有朝一日可以达成合作。但即便如此,国会还是每年将 20 亿美元的巨额资金投入到遥遥无期的 SLS 项目之中,个中原因不难理解,除了对私人公司的不信任外,最主要的就是 SLS 上百亿美元的项目将会为 NASA 和相关承包商带来大量的工作机会和资金。相信这次重型猎鹰首飞成功之后,一切将会出现转机。
未来奠基石
或许是因为研发和准备的时间过长,重型猎鹰已经错过了成为主力运载火箭的最佳时机。对此,国防部专家 Harrison 就认为,“我们在猜测 SpaceX 已经开始对重型猎鹰项目有些后悔,他们曾经设想通过三枚猎鹰 9 号并联的方式来打造一枚重型火箭,但现在看来,这种方案似乎不太行得通。”
而之所以 SpaceX 选择了这种看似“捷径”的方案,主要是因为其公司总部位于美国西岸的洛杉矶,火箭的设计、生产也都是在这里完成,最终只能通过高速公路运送到几千公里之外的佛州发射位,这一流程自然而然地就限制了每枚火箭的芯级尺寸。
重型猎鹰这种解决方案看起来只能算是权宜之计,但却并非是最佳出路。和其结构类似的德尔塔 IV 重型火箭就因为同样的原因导致的高成本而逐渐被 ULA 所舍弃。这样看来,重型猎鹰也是前途堪忧。
更为重要的是,在连续两届的国际宇航大会(IAC)上,马斯克先后两次公布了不断迭代的 BFR 超级火箭(旧称 ITS),和猎鹰 9 号一样,BFR 也采用了单芯的简单结构设计,而超百吨的近地轨道运载能力更是使其一时风头无两,完全盖掉了重型猎鹰的势头。
同样的,SpaceX 的老对头蓝色起源(Blue Origin)的最新佳作新格伦(New Glenn)巨型火箭也采用了同样的单芯构型,其在佛罗里达州的卡纳维拉尔角的火箭工厂已经开始投入运行,无疑将给马斯克称霸太空的梦想增添一份压力。
所以,不管从哪个角度来讲,重型猎鹰都不会成为一款服役长达几十年的元老火箭,甚至是其最为人称道的运载能力也会因为后续的新格伦、SLS 等火箭的陆续服役而黯然失色。但对于即将到来的商业航天和大规模宇宙探索和太空开发来讲,重型猎鹰可以说是树立了一个榜样,从这个角度来讲,它依然开创了一个新的时代。
来源:纽约侨报网
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