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太空“运力之争”接近白热化

科普小知识2021-08-16 23:04:31
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美国太空探索技术公司(SpaceX)首席执行官埃隆·马斯克在其个人社交媒体上正式宣布,该公司最新的猎鹰重型火箭将于下月(2018年1月)进行测试。这也意味着,自2013年以来一直在准备并被多次推迟的猎鹰重型火箭,终于进入了实战阶段。

一旦第一次发射成功,这个巨大的火箭将赢得“现役运载火箭之王”的桂冠,直到美国宇航局的“巨型”太空发射系统(SLS)正式出现在空中。

参数惊人的重型火箭

猎鹰重型火箭高近20层,低地球轨道载荷为64.8吨,推力为22,819千牛顿。尽管它仍不如1987年苏联第一个超重型运载火箭“能源”(energy)运载105吨低地球轨道货物,总发射推力为29,400千牛顿,仍保持着迄今为止运载能力最强的世界纪录),但如果它顺利升空,猎鹰重型火箭仍将击败其他现役运载火箭。

根据《大众科学》杂志的网站,在执行月球任务的土星5号退役后,猎鹰重型火箭的推力实际上已经超过了任何火箭,其有效载荷重量已经达到其他现代航天器的两倍以上。在发射过程中,28个发动机将在火箭燃料的驱动下发出协同的轰鸣声。这些螺旋桨相当于三枚猎鹰9号火箭,完成了货运任务,可以将卫星、太阳帆航天器和游客送入太空。火箭的侧助推器首先点燃,然后分离,最终返回地球,而*发动机将给予火箭足够的推力,帮助它飞出大气层。

如今,越来越多的SpaceX火箭部件可以重复使用,而且每次飞行的成本也很低。除了证明其强大的推力、高可靠性和低成本,猎鹰重型火箭还将展示其将人类送上火星的能力。

几次延迟点火时间

SpaceX在航天发射领域创造了许多奇迹,打破了以前认为私营航天公司能力不足的想法。猎鹰重型火箭无疑是马斯克殖民红色星球计划中最关键的力量,因为未来建造火星基地的第一批人员和材料将依靠这种火箭来完成。

根据SpaceX的设想,猎鹰重型火箭将于2016年底首次发射,但在去年8月,这一时间被推迟到2017年上半年。

出乎意料的是,猎鹰9号火箭于2016年9月1日爆炸,爆炸原因在随后的一段时间内无法找到,这在一定程度上干扰了猎鹰重型火箭的进程。截至今年1月,SpaceX官方消息称首次发射计划于2017年年中进行。

人们期待它,并一度乐观,但有一系列的延期。今年6月,马斯克表示,火箭将在2至3个月后在发射台组装,组装后一个月内即可发射。发射被推迟到11月,这正好是土星5号首次飞行50周年。10月底,SpaceX将于12月20日李波年内发射。然而,随着时间越来越近,官方最终消息称将推迟到2018年1月。

现在12月已经过去了一半,还不清楚SpaceX是否会首先对猎鹰重型火箭进行静态点火测试。如果火箭的所有27个梅林发动机同时点火并成功,火箭可能在明年的头几周发射第一发炮弹。

在空间领域,推迟发射并不罕见,但推迟的频率也很少。外国媒体评论说,马斯克在制定时间表时通常过于乐观。

愈演愈烈的“太空战争”

首次飞行后,“猎鹰”重型火箭将在一段时间内主宰太空,保持其记录,直到美国宇航局的太空发射系统首次发射。

太空发射系统被称为“巨无霸”的原因是,根据公布的数据,它是历史上最强的运载火箭。第一阶段将侧重于70至110吨货物,130吨货物将在以后开发。最终载重量将达到143至165吨。除了前所未有的体积和有效载荷,火箭还将成为美国宇航局载人火星任务的一部分,为进一步探索太空铺平道路。然而,航天发射系统的首次飞行原定于2018年进行,但现在已经推迟到2019年。

亚马逊创始人杰夫·贝佐斯的“蓝色起源”公司也将参加这次竞赛——他们最近成功点燃了一个完全可重复使用的火箭发动机BE-4,这是过去20年来美国诞生的最强大的发动机,将用于该公司的“新格伦”轨道火箭。

著名的美国联合发射联盟也在考虑使用BE-4发动机,以彻底摆脱依靠俄罗斯制造的火箭发动机发射美国军用阿特拉斯-5运载火箭的困境。

此前,一些专家担心“蓝色起源”在开发和运行高可靠性空间基础设施方面有一些困难,但发动机的成功点火让外界放心。一些人认为,在去年火箭爆炸后,SpaceX至少有3年没有改进,但2017年的一系列回收记录让人们耳目一新。毫无疑问,美国宇航局、太空探索公司和“蓝色起源”之间的“太空运输战”只会在2018年加剧。

(北京,12月13日,《科技日报》)

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