人類登上火星有多難?馬斯克:發(fā)射時不爆炸就是成功!
發(fā)表時間:2024-06-05 來源:明輝站整理相關軟件相關文章人氣:
[摘要]SpaceX 的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克一向是以大膽形象示人的,SpaceX 現(xiàn)階段的可回收火箭和未來的火星計劃在全世界的航天產(chǎn)業(yè)里都非常超前,曾經(jīng)面臨很多質疑。現(xiàn)在 SpaceX 的回收火箭已經(jīng)成功十幾次,而且以最低價格在商業(yè)火箭發(fā)射市場異軍突起,質疑似乎少了很多。所以馬斯克最近...
SpaceX 的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克一向是以大膽形象示人的,SpaceX 現(xiàn)階段的可回收火箭和未來的火星計劃在全世界的航天產(chǎn)業(yè)里都非常超前,曾經(jīng)面臨很多質疑。現(xiàn)在 SpaceX 的回收火箭已經(jīng)成功十幾次,而且以最低價格在商業(yè)火箭發(fā)射市場異軍突起,質疑似乎少了很多。
所以馬斯克最近的談話顯得很反常。
在華盛頓舉行的國際空間站研發(fā)大會上,伊隆·馬斯克對新項目進展發(fā)表了非常保守的說法:“獵鷹重型”火箭可能在首次發(fā)射時爆炸。他說,他甚至希望火箭爆炸的時候遠離發(fā)射臺,不損壞發(fā)射臺甚至可以算作某種成功。
馬斯克解釋了獵鷹重型火箭遇到的困難。建造中的獵鷹重型火箭理論上非常簡單,就是三個目前已經(jīng)發(fā)射很多次的 SpaceX“獵鷹九號”的可回收第一級并在一起。但是后來發(fā)現(xiàn),這種設計帶來的箭身受力和空氣動力學變化很大,震動成倍增加。于是火箭的芯級不得不重新設計。
實際上,獵鷹重型的問題源自于現(xiàn)在的獵鷹九號。
獵鷹九號之所以叫這個名字,是因為第一級火箭裝有9臺默林 1D 型液氧煤油火箭發(fā)動機,這是 SpaceX 作為一家小公司為了精簡生產(chǎn),目前只投產(chǎn)了這一種火箭發(fā)動機。
但第一級裝有這么多臺發(fā)動機在同級別的火箭中是不常見的,因為發(fā)動機數(shù)量越多,零配件的數(shù)量也就越多,從概率上來說故障可能性就成倍增加。實際上,作為載荷能力相近的火箭,由波音和聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟設計制造的德爾四號重型火箭,第一級只有一臺 RS-68 火箭發(fā)動機。
和德爾四號重型火箭是并聯(lián)了三枚德爾塔四號的第一級開發(fā)而來類似,獵鷹九號重型差不多相當于把三枚獵鷹九號捆在一起。如此一來,獵鷹九號重型在發(fā)射時會同時有 27 臺發(fā)動機點火,所以馬斯克會對初次發(fā)射這么悲觀。
而且,獵鷹九號還有更大的野心,它的三枚第一級火箭都是可以回收的。在發(fā)射后的第一階段,兩枚作為助推器的第一級火箭會在脫離后自動飛回發(fā)射場,就像現(xiàn)在的獵鷹九號一樣;芯級會繼續(xù)推動載荷,隨后在更高位置脫離,隨后也會返回發(fā)射場。
換句話說,SpaceX 不僅要保證一枚第一級有 27 臺發(fā)動機的復雜火箭順利把載荷送上軌道,還要保證它有讓大部分火箭結構飛回來的余量。這相當困難,因為獵鷹九號重型火箭一開始就是為了載人設計的,它的載荷能力接近 1960 年代“阿波羅”計劃中的土星五號火箭,擁有把人送上月球的能力。
但人和貨物不一樣,需要更高的安全標準,當然失敗需要承擔更大的代價。對于 SpaceX 這樣的私人公司,讓火箭的安全標準達到 NASA 要求是一回事,真的要出了人員傷亡的事故,公司很大概率會短時間關門。
對于未來搭載獵鷹九號重型火箭上天的宇航員,馬斯克開玩笑說,第一批乘客可能需要是“勇敢的人”。他說的大概就是需要有勇氣面對可能的任務失敗。他同時說,歡迎到時候民眾前往佛羅里達州卡納維拉爾角觀看第一次發(fā)射,保證令人興奮。目前獵鷹九號重型的發(fā)射工位正在該處的肯尼迪航天中心 39A 工位建設中,初次發(fā)射預計在今年 9 月到 10 月。
馬斯克還談到了更遠期的火星計劃:未來用于登陸火星表面的“紅龍”飛船也面臨涉及大幅修改,要把火箭反推軟著陸改成依靠降落傘的軟著陸。
“紅龍”飛船基于現(xiàn)在還在試驗狀態(tài)的載人飛船“龍二號”,本來的計劃中,這種飛船降落星球表面時將采用發(fā)動機點火反推的方式著陸,就像獵鷹九號回收第一級火箭那樣。但目前這個計劃暫時被擱置,紅龍和龍二號都將重新設計降落傘。
目前不清楚是發(fā)動機的研發(fā)遇到了困難還是安全問題導致計劃變更,但總的來說,火箭反推的技術難度當然高于降落傘降落,畢竟降落傘是一種只要打開就幾乎萬無一失的設備,和需要精確控制點火的發(fā)動機沒法相比。目前,無論是俄羅斯的“聯(lián)盟”還是中國的“神舟”號飛船都是主要使用降落傘減速著陸的。
但馬斯克也說,發(fā)動機方案沒有徹底放棄,畢竟飛船的發(fā)射終止逃逸系統(tǒng)也需要發(fā)動機。關于 SpaceX 的火星計劃更多細節(jié),馬斯克說可能會在 9 月在澳大利亞的國際空間大會上宣布更多消息。
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