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太空“運(yùn)力之爭(zhēng)”接近白熱化

2017年12月14日   文章來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)   張夢(mèng)然

  “獵鷹”重型火箭剖面圖圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

  美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克日前在其個(gè)人社交媒體上正式宣布,公司最新的“獵鷹”重型火箭將于下個(gè)月,即2018年1月份進(jìn)行測(cè)試。這也意味著,從2013年就開(kāi)始籌備且已經(jīng)多次推遲首射的“獵鷹”重型火箭,終于進(jìn)入到實(shí)戰(zhàn)階段。

  一旦首射成功,這個(gè)巨大的火箭將一舉奪下“現(xiàn)役運(yùn)載火箭之王”的桂冠,直到美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“巨無(wú)霸”——太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)正式出現(xiàn)在空中。

  參數(shù)驚人的重型火箭

  “獵鷹”重型火箭高度近20層樓,近地軌道載荷達(dá)64.8噸,推力22819千牛,雖然仍次于蘇聯(lián)1987年首飛的“能源”號(hào)超重型運(yùn)載火箭(“能源”號(hào)近地軌道運(yùn)輸能力為105噸貨物,總發(fā)射推力為29400千牛,迄今仍保持著運(yùn)載能力最強(qiáng)的世界紀(jì)錄),但“獵鷹”重型火箭若順利升空,仍將打敗其他現(xiàn)役運(yùn)載火箭。

  據(jù)《大眾科學(xué)》雜志網(wǎng)站描述,“獵鷹”重型火箭的推力實(shí)際已超過(guò)了執(zhí)行過(guò)登月任務(wù)的“土星5號(hào)”火箭退役之后的任何一枚火箭,有效載荷重量也達(dá)到了其他現(xiàn)代航天器的兩倍以上。升空時(shí),28臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)將在火箭燃料的推動(dòng)下,發(fā)出協(xié)調(diào)一致的轟鳴聲。這些推進(jìn)器相當(dāng)于3枚執(zhí)行過(guò)貨運(yùn)任務(wù)的“獵鷹9號(hào)”火箭,能將衛(wèi)星、太陽(yáng)帆飛船及游客送入太空?;鸺膫?cè)助推器首先點(diǎn)火,然后分離,最終落回地球,而中央發(fā)動(dòng)機(jī)將給予火箭足夠的推力,助它飛出大氣層。

  時(shí)至今日,SpaceX旗下火箭可以重復(fù)利用的組件越來(lái)越多,每次飛行的成本也再創(chuàng)新低。而“獵鷹”重型火箭在證明它的強(qiáng)大推力、高可靠性和低成本之外,還將展現(xiàn)它將人類送往火星的能力。

  數(shù)度推遲的首射時(shí)間

  SpaceX已在航天發(fā)射領(lǐng)域創(chuàng)造了不少奇跡,粉碎了此前人們觀念中私營(yíng)航天公司能力不足的想法。而在馬斯克所構(gòu)建的紅色星球殖民計(jì)劃中,“獵鷹”重型火箭無(wú)疑是最為關(guān)鍵性的力量,因?yàn)槲磥?lái)建立火星基地的首批人員和物資,都將依靠這個(gè)火箭運(yùn)過(guò)去。

  按SpaceX的愿景,“獵鷹”重型火箭應(yīng)該在2016年底就進(jìn)行首次發(fā)射,但在去年8月,這一時(shí)間被推遲至2017年上半年。

  令人沒(méi)想到的是,2016年9月1日,“獵鷹9號(hào)”火箭發(fā)生爆炸,并在隨后一段時(shí)間內(nèi)找不到爆炸原因,這或在某種程度上干擾了“獵鷹”重型火箭的進(jìn)度。至今年1月,SpaceX官方消息稱,首射時(shí)間定于2017年年中。

  人們翹首以盼,一度很樂(lè)觀,但等來(lái)的又是一系列推遲:今年6月,馬斯克表示,2個(gè)月至3個(gè)月內(nèi)火箭將在發(fā)射臺(tái)集結(jié),集結(jié)后的一個(gè)月就能發(fā)射;隨后發(fā)射又改于11月執(zhí)行,因今年11月正好是“土星5號(hào)”首飛50周年;10月底,SpaceX還是在力保年內(nèi)發(fā)射,時(shí)間為12月20日;但直到時(shí)間步步推近,官方最終消息稱,推遲到2018年1月。

  現(xiàn)在,12月已經(jīng)過(guò)半,SpaceX會(huì)不會(huì)先對(duì)“獵鷹”重型火箭進(jìn)行靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn),還未可知。如果該火箭的全部27臺(tái)梅林發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火并獲得成功,那么火箭或在明年最初幾周內(nèi)就可以首射。

  在太空領(lǐng)域,發(fā)射推遲并不鮮見(jiàn),但推遲次數(shù)如此之頻也不多見(jiàn)。外媒評(píng)價(jià)稱,馬斯克在制定時(shí)間表時(shí),通常過(guò)于樂(lè)觀了。

  愈演愈烈的“太空大戰(zhàn)”

  首飛后,“獵鷹”重型火箭或?qū)⒎Q霸太空一段時(shí)期,將它的紀(jì)錄保持到NASA的太空發(fā)射系統(tǒng)首射之前。

  太空發(fā)射系統(tǒng)之所以被稱為“巨無(wú)霸”,是因?yàn)閺墓嫉臄?shù)據(jù)來(lái)看,它才是史上最強(qiáng)的運(yùn)載火箭。其第一階段以70噸到110噸的任務(wù)為主,之后會(huì)發(fā)展出130噸的貨艙型載荷任務(wù),最終運(yùn)載能力將達(dá)到143噸甚至165噸。除了前所未有的體型和載荷,該火箭也將成為NASA載人火星任務(wù)的一部分,并以此鋪就未來(lái)探索深遠(yuǎn)太空之路。不過(guò),太空發(fā)射系統(tǒng)原應(yīng)在2018年進(jìn)行首飛,現(xiàn)也推遲到了2019年。

  而亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯旗下的“藍(lán)色起源”公司,也會(huì)在這場(chǎng)較量中摻上一腳——他們不久前為一種完全可重復(fù)使用的火箭引擎BE-4成功點(diǎn)火,這是美國(guó)近20年來(lái)誕生的最強(qiáng)大引擎,將用于該公司的“新格倫”軌道火箭。

  著名的美國(guó)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟,目前也在考慮使用BE-4引擎,從而徹底擺脫依賴俄羅斯制造的火箭引擎來(lái)發(fā)動(dòng)美國(guó)軍方阿特拉斯-5型運(yùn)載火箭的窘境。

  之前有專家曾擔(dān)心,“藍(lán)色起源”在開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)高可靠性航天基礎(chǔ)設(shè)施方面存在一定困難,但此次引擎點(diǎn)火成功打消了外界的疑慮。也有人曾在SpaceX去年火箭爆炸后,認(rèn)為該公司至少3年內(nèi)無(wú)起色,但2017年該公司的一系列回收再利用的紀(jì)錄刷新了人們的看法。毫無(wú)疑問(wèn),2018年,NASA、SpaceX與“藍(lán)色起源”之間的“太空運(yùn)力大戰(zhàn)”,只會(huì)愈演愈烈。

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