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今天將被載入史冊
2017年3月30/31日,人類歷史上第一次實現(xiàn)了,執(zhí)行過近地軌道發(fā)射任務(wù)的火箭,再次發(fā)射成功,并第二次回收成功。
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SpaceX CEO埃隆·馬斯克在發(fā)射及回收成功后表示:
這只是SpaceX的平凡時刻
我們證明了火箭可以重復(fù)發(fā)射,對于火箭而言是很大的革命性任務(wù)
如果我們可以進行再次回收,那么我們也可以進行多次回收
我們終于達到了歷史上這個里程碑式的時刻
已經(jīng)沒有言語能形容我激動的心情
現(xiàn)在已經(jīng)證明了:我們一切都能做!
美國東部時間3月30日下午6時27分(北京時間31日早6時27分),SpaceX的獵鷹九號火箭從卡納維拉爾角發(fā)射升空,將SES-10通信衛(wèi)星成功送入同步轉(zhuǎn)移軌道。并于發(fā)射后成功實現(xiàn)了火箭第一級的海上回收。
相比于任務(wù)衛(wèi)星的價值和意義,這次發(fā)射最大的看點,是飛過一回的這枚火箭,重裝上陣再次發(fā)射——這枚獵鷹九號火箭第一級,曾于2016年4月8日執(zhí)行CRS-8任務(wù),將貨運龍飛船發(fā)射升空后,成功返回地球,穩(wěn)穩(wěn)著陸于大西洋的一艘駁船上。此次在檢修之后重新上陣,實現(xiàn)了人類歷史上運載火箭第一級的首次重復(fù)使用,這必將成為運載火箭重復(fù)使用技術(shù)發(fā)展史上的重要里程碑。
01.你說的我都懂,但為什么非要回收火箭?
一次性的運載火箭十分昂貴,無論是從身邊的經(jīng)驗出發(fā),還是實際工程的計算,都指向這個結(jié)論:要大幅度降低進入太空的成本,必須發(fā)展運載火箭的重復(fù)使用技術(shù)。
前途是光明的,但道路也是曲折的,過去幾十年間,在這方面最為成功的航天飛機,也沒能實現(xiàn)重復(fù)使用、降低發(fā)射成本的關(guān)鍵目標,但SpaceX的新嘗試有望為我們找到新的發(fā)展方向。
SpaceX并沒有好高騖遠的追求渦輪基組合循環(huán)(TBCC)或是火箭基組合循環(huán)(RBCC)等先進航空航天發(fā)動機技術(shù),更沒有研制基于這些高精尖技術(shù)的空天飛機,而是先量力而行的研制一種成功的一次性運載火箭,再逐步實現(xiàn)火箭的重復(fù)使用。
SpaceX研制了廉價高性能的獵鷹九號火箭,并不斷改進升級提高火箭的運載能力和技術(shù)水平,同時在此基礎(chǔ)上開展了獵鷹九號第一級的再入回收試驗。
02.羅馬不是一天建成的
從只能飛到250米高空然后降落著陸的“蚱蜢”,到第一次陸地回收、第一次海上回收,這個視頻濃縮了SpaceX探索火箭回收之路的艱辛。(等等廣告也是值得的。)視頻最后一段在海上回收的那枚火箭第一級,正是本次發(fā)射的主角。
龐大的火箭第一級回收并不順利,獵鷹九號V1.0時代的兩次再入都以失敗告終,這證明火箭第一級不能無控地挺過再入大氣層時的氣動過載。
隨后SpaceX轉(zhuǎn)向火箭反推垂直著陸方式,并為此研制了蚱蜢垂直起降試驗飛行器,探索和驗證火箭垂直降落技術(shù)。
獵鷹九號V1.1的回收同樣坎坷不斷,2013年9月29日的F9-006發(fā)射中,火箭第一級首次試驗受控再入,火箭完成再入大氣層,但由于最后階段自旋的離心作用發(fā)動機關(guān)機,還是在海面上摔碎了。
2014年9月29日的F9-009發(fā)射中,增加了4條著陸腿后火箭第一級反推減速、再入并完成了最后的點火減速,完整地落到了海上駁船上??瓷先ゾ嚯x成功只有一步之遙,但接下來獵鷹九號的海上降落卻磕磕碰碰,接連遇到落船速度過快的問題,火箭砸到船上爆炸解體,后續(xù)改進中加強了第一級頂端柵格舵的控制能力,為降落成功奠定了基礎(chǔ)。
經(jīng)過長時間的努力,2015年12月21日的F9-020發(fā)射中,火箭第一級反推減速并飛向發(fā)射場,最后歷史性地在卡納維拉爾角的著陸場上成功降落。陸上反推垂直降落的成功,證明火箭第一級的垂直反推回收設(shè)計的合理性,也增強了人們對火箭成功降落到船上的信心。
2016年4月8日,獵鷹九號火箭的第23次發(fā)射,也就是執(zhí)行CRS-8貨運補給任務(wù)的F9-023發(fā)射中,獵鷹九號火箭第一級在發(fā)射約9分鐘后成功垂直降落到“當(dāng)然我還依然愛著你”號駁船上,完成了首次海上垂直著陸回收。
迄今為止,SpaceX已經(jīng)在陸地和海上回收了6枚以上的火箭第一級。
03.畫大餅的馬斯克與謹慎的高管
夢想是偉大的,但開拓者們只能摸著石頭過河,一步步探索火箭的回收和重復(fù)使用。
SpaceX是運載火箭回收和重復(fù)使用技術(shù)的開拓者,公司老板馬斯克在早期曾畫大餅暢想火箭第一級直接飛回發(fā)射場,幾天后甚至當(dāng)天就能完成檢修重新投入發(fā)射,他還展望認為火箭第一級能做到100次重復(fù)使用,從而將火箭發(fā)射成本降低到前所未有的水平。
低估的情況也曾發(fā)生,2016年初SpaceX還認為獵鷹九號火箭第一級的回收成功率不會太高,高管肖特維爾預(yù)測發(fā)射近地軌道載荷時回收成功率為75-80%,而發(fā)射同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星回收成功率恐怕只有50-60%,但2016年的現(xiàn)實要比預(yù)測的更樂觀,無論是什么軌道的發(fā)射任務(wù),回收失敗都很罕見。時至今日,獵鷹九號火箭第一級海陸回收成功已經(jīng)不再是熱點新聞,反而是回收失敗才能引起大家的注意。
04.敢于“第一個吃螃蟹”的支持者
由空客防務(wù)與空間公司制造的SES-10通信衛(wèi)星
SES公司總部位于盧森堡,是世界領(lǐng)先的衛(wèi)星通信公司之一,此次發(fā)射的SES-10衛(wèi)星屬于E3000衛(wèi)星平臺,重量約5300千克,攜帶了55個Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器,將定點在西經(jīng)67度的赤道上,為拉丁美洲新興市場提供衛(wèi)星通信服務(wù)。
SES的全球通訊主管馬克斯·佩耶爾(MarcusPayer)稱,與SpaceX的交易早在2016年8月就敲定了,原本計劃在2016年晚些時候發(fā)射,但是由于9月1日發(fā)生火箭爆炸事故而被推遲。
佩耶爾表示:“不管我們能從哪個角度推動行業(yè)的變革,我們都會義無反顧地去做。我們甘愿做嘗試創(chuàng)新的表率,我們并非不清楚其中的風(fēng)險,要是不愿意承擔(dān)風(fēng)險,那我們干脆別發(fā)射火箭了?!?div style="height:15px;">
對于那次火箭發(fā)射臺爆炸事故,佩耶爾持樂觀態(tài)度。他說:“我們并不是剛剛進入這個行業(yè)的新手,這種事情經(jīng)常發(fā)生。爆炸事故從未讓我們動搖對SpaceX的信心?!?div style="height:15px;">