盡管在發(fā)射之前飽受專(zhuān)家質(zhì)疑,就連埃隆·馬斯克( Elon Musk )自己也說(shuō)只要火箭別炸在發(fā)射架上,就算是成功了。但獵鷹重型火箭依然發(fā)射成功了。
美國東部時(shí)間2月6日15:45分(北京時(shí)間2月7日4:45分),太空探索公司SpaceX成功發(fā)射獵鷹重型火箭。獵鷹重型火箭從佛羅里達肯尼迪航天中心發(fā)射升空,隨后完成了一級火箭的分離和回收。
這無(wú)疑是今天科技圈最大的新聞,因為對于美國航天業(yè)來(lái)說(shuō),獵鷹重型火箭的成功發(fā)射意味著(zhù)在航天飛機退役后,美國人又一次有了將宇航員帶入太空的能力,無(wú)需再依賴(lài)俄羅斯飛船。而另一方面,作為目前世界上運載能力最強的火箭,獵鷹重型火箭的運載能力是目前最大火箭的兩倍,它的成功發(fā)射意味著(zhù)人類(lèi)探索太空的一個(gè)新開(kāi)端。
為什么 Elon Musk 的重型火箭如此重要?
在了解獵鷹重型火箭之前,有必要知道些相當重要的背景知識。
1969 年 4 月在耗資巨大的“阿波羅登月計劃”行將結束之際,沉溺在太空探索激情中的 NASA 認為需要建設一種可重復使用的航天運載工具。1972 年 1 月“航天飛機”設計方案誕生了。
密集的太空探測項目讓NASA覺(jué)得不夠經(jīng)濟,因為用火箭發(fā)射載人航天器需要的是巨大火箭,并且都是一次性的不可回收重復利用。出于對經(jīng)費的考慮制造一種新的航天器成為時(shí)代的新要求。當時(shí)NASA為說(shuō)服美國當局發(fā)展航天飛機,表示航天飛機擁有很多優(yōu)點(diǎn),除可以多次往返重復使用外,還能送7人外加將近30噸貨物進(jìn)入太空,在返回時(shí)可把14.5噸的有效載荷從軌道上運回。
于是從 1981 年到 2011 年,航天飛機在 30 年的服役時(shí)間里為太空探索增加了動(dòng)力,但也暴露了相當多的問(wèn)題,成為了最讓人類(lèi)難以割舍的雞肋。
美國政府在奧巴馬上臺之后叫停了新的登月計劃,開(kāi)始將太空探索的目光投向火星,對于服務(wù)于近地軌道的航天飛機來(lái)說(shuō)已經(jīng)沒(méi)用武之地。與此同時(shí)航天飛機投入使用后并未達到原先預想的目的。
航天飛機的事故率非常高,美國的5架航天飛機中,有2架在執行任務(wù)時(shí)候發(fā)生了爆炸、解體,有14位宇航員為此喪命。5 架航天飛機,每架研發(fā)費用20億美元,總共發(fā)射一百多次,每飛行一次費用高達5億美元,返回后還要進(jìn)行大量費時(shí)費力的檢修,這讓美航天局的財政不堪重負。
有數據顯示從1985年到1988年10月間,航天飛機的發(fā)射價(jià)格增加了85%,即每次發(fā)射費用飆升到9000萬(wàn)美元。這筆花費完全違背了NASA最初設計航天飛機的預算。按照計劃美國的航天飛機壽命最多為20年,每架應飛行100次。而截至到今天,5架航天飛機加起來(lái)飛行了才132次,其中2架在飛行中爆炸,2架已嚴重超期限服役。
后來(lái)奧巴馬政府宣布了新的航天計劃,提出砍掉由前任總統布什推出的旨在重返月球的“星座計劃”,將深空探測推進(jìn)到新的領(lǐng)域:載人飛往小行星繼而登陸火星。而美國政府也表示在航天飛機退役后,將鼓勵各類(lèi)私人公司建造和發(fā)射多種航天器。美國宇航局甚至有意租用私人飛船將宇航員送入太空(國際空間站),以便節約經(jīng)費,開(kāi)展更為“尖端”的外太空探索活動(dòng)。
這時(shí),Elon Musk 和他的航天夢(mèng)想就顯露了出來(lái)。
獵鷹重型火箭厲害在哪兒?
2011 年 4 月份,Elon Musk 對外公布了獵鷹重型火箭的研發(fā)意圖,要知道,在那個(gè)時(shí)間節點(diǎn),Elon Musk 還沒(méi)能在硅谷封神,特斯拉還是個(gè)僅發(fā)布過(guò)一輛改裝純電動(dòng)蓮花跑車(chē)的“PPT 造車(chē)公司”。重型獵鷹的構想在當年看上去就像是癡人說(shuō)夢(mèng),直到今天這輛載著(zhù)特斯拉跑車(chē)的重型獵鷹成功發(fā)射,才算是正式證明了 SpaceX 在航天業(yè)中的絕對技術(shù)實(shí)力以及極具前景的未來(lái)。
Falcon Heavy 可以看作獵鷹9號的套裝版,將兩枚一級火箭固定到一枚可捆綁的獵鷹9號火箭上,三枚一級火箭共計27臺以煤油為燃料的梅林發(fā)動(dòng)機(Merlin 1D),可提供510萬(wàn)磅的推力?;鸺l(fā)射時(shí)產(chǎn)生的推力超過(guò) 225 萬(wàn)公斤,大約相當于18架波音 747 飛機產(chǎn)生的推力總和,能把 6.35 萬(wàn)公斤的貨物送入軌道。
而這第一次試飛,可以說(shuō)是相當浪漫且充滿(mǎn)象征意義,因為 Elon Musk 說(shuō):“通常新火箭在試飛時(shí)使用的都是混凝土或者鐵塊做成的模擬負載,那樣做似乎非常無(wú)聊!因此我們決定發(fā)送一些不尋常的東西上太空,找找感覺(jué)!”
于是 Elon Musk 的小目標就是用將近 1 億美元的發(fā)射成本,送一輛目前價(jià)值將近 100 萬(wàn)人民幣的特斯拉 Roadster 跑車(chē)上火星軌道。而隨著(zhù)這次發(fā)射成功,Elon Musk 這輛循環(huán)播放大衛·鮑威(DavidBowie)的經(jīng)典歌曲《太空怪人》(Space Oddity)的特斯拉,將會(huì )成為太空中的第一輛跑車(chē),永恒停留在浩瀚星空中。
今天的高光時(shí)刻顯然是 SpaceX 臥薪嘗膽多年換來(lái)的。這家私人公司從成立至今體會(huì )了太多的失敗和外界的冷嘲熱諷,成長(cháng)為了目前發(fā)射能力最強的私人航空公司,也成為了美國航天業(yè)的未來(lái)。
大約十年之前,SpaceX 公司首款產(chǎn)品“獵鷹 1 號”火箭在歷經(jīng)了 3 次失敗之后發(fā)射成功成功將載荷送入預定軌道。獵鷹 9 號成為了目前整個(gè)公司最受 NASA 歡迎的產(chǎn)品,承擔為空間站運送補給的任務(wù)。在最近的 2017 年,SpaceX 總共完成了 18 次的發(fā)射,約占全球發(fā)射總量的五分之一,比肩中國全年的發(fā)射總數。
重型獵鷹厲害的地方在于,它遠比政府或其它民營(yíng)公司制造的火箭便宜,每次發(fā)射只需大約一億美元。航天總署、軍方、其它國家政府和人造衛星制造商都將成為 Elon Musk 的潛在客戶(hù)。更重要的,重型獵鷹將成為spacex公司火星殖民的很大一部分,將在計劃前期向火星發(fā)射大量物資,包括第一艘登陸火星的實(shí)驗紅龍·。如果計劃不變,2018年重型獵鷹就要將紅龍發(fā)射至火星實(shí)驗。
根據 SpaceX 現有的產(chǎn)能,Musk 表示獵鷹重型可以在每3 到 6個(gè)月之內完成一次發(fā)射。“不管需求是什么,我們都能滿(mǎn)足。” 如果真的如 Elon Musk 所言,SpaceX 的效率已經(jīng)可以超過(guò)全球其他所有的火箭研制公司了。
并且對于 SpaceX 而言,重型獵鷹的成功發(fā)射其實(shí)為 SpaceX 制造更強大火箭提供了可能性。Elon Musk 稱(chēng)之為 BFR,翻譯過(guò)來(lái)就是 Big Falcon Rocket。簡(jiǎn)單的說(shuō),BFR 的設計原型是一個(gè)可重復使用的一級助推器加上一個(gè)重復使用的頂部飛船。這套方案將令 BFR 比重型獵鷹擁有更大推力的前提下具備更低的成本。更重要的是,其發(fā)射的周轉時(shí)間將實(shí)現以小時(shí)計算而不是以天來(lái)衡量。
最后是一點(diǎn)小插曲,盡管在整個(gè)兩個(gè)助推器已經(jīng)回收成功,回到了地面上,但是在直播時(shí)候好像 SpaceX 說(shuō) center core 沒(méi)有回收成功。當然,這并不影響整個(gè)發(fā)射,Elon Musk 的特斯拉 Roadster 正在飛向火星。而坐在特斯拉跑車(chē)中的假人航天員,飛向的不僅僅是火星,還飛向了未來(lái)。
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