盡管在發(fā)射之前飽受專家質(zhì)疑,就連埃隆·馬克斯( Elon Musk )自己也說只要火箭別炸在發(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(dá)肯尼迪航天中心發(fā)射升空,隨后完成了一級(jí)火箭的分離和回收。
這無疑是今天科技圈最大的新聞,因?yàn)閷?duì)于美國航天業(yè)來說,獵鷹重型火箭的成功發(fā)射意味著在航天飛機(jī)退役后,美國人又一次有了將宇航員帶入太空的能力,無需再依賴俄羅斯飛船。而另一方面,作為目前世界上運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭,獵鷹重型火箭的運(yùn)載能力是目前最大火箭的兩倍,它的成功發(fā)射意味著人類探索太空的一個(gè)新開端。
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(dāng)重要的背景知識(shí)。
1969 年 4 月在耗資巨大的“阿波羅登月計(jì)劃”行將結(jié)束之際,沉溺在太空探索激情中的 NASA 認(rèn)為需要建設(shè)一種可重復(fù)使用的航天運(yùn)載工具。1972 年 1 月“航天飛機(jī)”設(shè)計(jì)方案誕生了。
密集的太空探測(cè)項(xiàng)目讓NASA覺得不夠經(jīng)濟(jì),因?yàn)橛没鸺l(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(fù)利用。出于對(duì)經(jīng)費(fèi)的考慮制造一種新的航天器成為時(shí)代的新要求。當(dāng)時(shí)NASA為說服美國當(dāng)局發(fā)展航天飛機(jī),表示航天飛機(jī)擁有很多優(yōu)點(diǎn),除可以多次往返重復(fù)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(yùn)回。
于是從 1981 年到 2011 年,航天飛機(jī)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(dāng)多的問題,成為了最讓人類難以割舍的雞肋。
美國政府在奧巴馬上臺(tái)之后叫停了新的登月計(jì)劃,開始將太空探索的目光投向火星,對(duì)于服務(wù)于近地軌道的航天飛機(jī)來說已經(jīng)沒用武之地。與此同時(shí)航天飛機(jī)投入使用后并未達(dá)到原先預(yù)想的目的。
航天飛機(jī)的事故率非常高,美國的5架航天飛機(jī)中,有2架在執(zhí)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(jī),每架研發(fā)費(fèi)用20億美元,總共發(fā)射一百多次,每飛行一次費(fèi)用高達(dá)5億美元,返回后還要進(jìn)行大量費(fèi)時(shí)費(fèi)力的檢修,這讓美航天局的財(cái)政不堪重負(fù)。
有數(shù)據(jù)顯示從1985年到1988年10月間,航天飛機(jī)的發(fā)射價(jià)格增加了85%,即每次發(fā)射費(fèi)用飆升到9000萬美元。這筆花費(fèi)完全違背了NASA最初設(shè)計(jì)航天飛機(jī)的預(yù)算。按照計(jì)劃美國的航天飛機(jī)壽命最多為20年,每架應(yīng)飛行100次。而截至到今天,5架航天飛機(jī)加起來飛行了才132次,其中2架在飛行中爆炸,2架已嚴(yán)重超期限服役。
后來奧巴馬政府宣布了新的航天計(jì)劃,提出砍掉由前任總統(tǒng)布什推出的旨在重返月球的“星座計(jì)劃”,將深空探測(cè)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(jī)退役后,將鼓勵(lì)各類私人公司建造和發(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(jié)約經(jīng)費(fèi),開展更為“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。
獵鷹重型火箭厲害在哪兒?
2011 年 4 月份,Elon Musk 對(duì)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(jié)點(diǎn),Elon Musk 還沒能在硅谷封神,特斯拉還是個(gè)僅發(fā)布過一輛改裝純電動(dòng)蓮花跑車的“PPT 造車公司”。重型獵鷹的構(gòu)想在當(dāng)年看上去就像是癡人說夢(mèng),直到今天這輛載著特斯拉跑車的重型獵鷹成功發(fā)射,才算是正式證明了 SpaceX 在航天業(yè)中的絕對(duì)技術(shù)實(shí)力以及極具前景的未來。
Falcon Heavy 可以看作獵鷹9號(hào)的套裝版,將兩枚一級(jí)火箭固定到一枚可捆綁的獵鷹9號(hào)火箭上,三枚一級(jí)火箭共計(jì)27臺(tái)以煤油為燃料的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)(Merlin 1D),可提供510萬磅的推力?;鸺l(fā)射時(shí)產(chǎn)生的推力超過 225 萬公斤,大約相當(dāng)于18架波音 747 飛機(jī)產(chǎn)生的推力總和,能把 6.35 萬公斤的貨物送入軌道。
而這第一次試飛,可以說是相當(dāng)浪漫且充滿象征意義,因?yàn)?Elon Musk 說:“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(fù)載,那樣做似乎非常無聊!因此我們決定發(fā)送一些不尋常的東西上太空,找找感覺!”
于是 Elon Musk 的小目標(biāo)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 萬人民幣的特斯拉 Roadster 跑車上火星軌道。而隨著這次發(fā)射成功,Elon Musk 這輛循環(huán)播放大衛(wèi)·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,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,成長為了目前發(fā)射能力最強(qiáng)的私人航空公司,也成為了美國航天業(yè)的未來。
大約十年之前,SpaceX 公司首款產(chǎn)品“獵鷹 1 號(hào)”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(yù)定軌道。獵鷹 9 號(hào)成為了目前整個(gè)公司最受 NASA 歡迎的產(chǎn)品,承擔(dān)為空間站運(yùn)送補(bǔ)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(shù)。
重型獵鷹厲害的地方在于,它遠(yuǎn)比政府或其它民營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(wèi)星制造商都將成為 Elon Musk 的潛在客戶。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(jì)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(yàn)紅龍·。如果計(jì)劃不變,2018年重型獵鷹就要將紅龍發(fā)射至火星實(shí)驗(yàn)。
根據(jù) SpaceX 現(xiàn)有的產(chǎn)能,Musk 表示獵鷹重型可以在每3 到 6個(gè)月之內(nèi)完成一次發(fā)射。“不管需求是什么,我們都能滿足?!?如果真的如 Elon Musk 所言,SpaceX 的效率已經(jīng)可以超過全球其他所有的火箭研制公司了。
并且對(duì)于 SpaceX 而言,重型獵鷹的成功發(fā)射其實(shí)為 SpaceX 制造更強(qiáng)大火箭提供了可能性。Elon Musk 稱之為 BFR,翻譯過來就是 Big Falcon Rocket。簡(jiǎn)單的說,BFR 的設(shè)計(jì)原型是一個(gè)可重復(fù)使用的一級(jí)助推器加上一個(gè)重復(fù)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(zhuǎn)時(shí)間將實(shí)現(xiàn)以小時(shí)計(jì)算而不是以天來衡量。
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 center core 沒有回收成功。當(dāng)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。而坐在特斯拉跑車中的假人航天員,飛向的不僅僅是火星,還飛向了未來。
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