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下一个焦点:“猎鹰重型”火箭干啥?

科普小知识2022-07-20 11:42:48
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北京时间2月7日凌晨4点45分左右,美国空间探索技术公司(SpaceX)的“猎鹰”重型火箭飞上天空,并成功发射。美国太空网6日报道,随着火箭呼啸着进入太空,SpaceX开始放弃航天工业的超级“网络红”的潜在应用,将人类送出地球轨道。

在猎鹰重型火箭发射之前,首席执行官埃隆·马斯克在与记者的电话会议上表示,鉴于公司在开发更大、完全可重复使用的“大猎鹰火箭”(BFR)方面取得的进展,猎鹰重型火箭可能不会用于发射载人飞船。

那么,“猎鹰重型”火箭去哪里了?

“新宠”的出现进展顺利。

在电话会议上,马斯克表示:“我们内部已经决定,未来将专注于BFR。”

2016年9月,马斯克在墨西哥举行的国际宇航大会上首次介绍了BFR项目。一年后,他宣布了系统的修订计划。根据设计,火箭将能够把150吨重的有效载荷送入低地球轨道,并把人送到月球和火星。

然而,自那以后,SpaceX很少披露任何关于BFR项目的信息。马斯克说,火箭的研发取得了良好的进展。被称为“宇宙飞船”的BFR上层预计明年进行“短距离飞行”。但他也承认,时间表是“雄心勃勃的”。

马斯克强调说:“我们基本上已经搁置了用猎鹰重型火箭发射载人龙飞船的计划,把精力集中在BFR项目上。BFR的发展似乎进展得非常快,所以没有必要让猎鹰重型火箭达到载人飞行水平。”

中国航天科技第二研究院的研究员杨玉光博士告诉《科学日报》,BFR是马斯克在2016/2017年国际宇航大会上提出的火星迁移的关键。这种火箭采用两级设计,第二级也用作一组航天器或货运航天器。

据报道,BFR高106米,直径9米,装有31架猛禽发动机;飞船上有40个载人舱,每个舱可容纳3人,因此一次发射可运送120人,从而实现火星的大规模殖民化。

当然,马斯克在这次电话会议上没有完全排除载人猎鹰重型火箭的可能性,但表示只有在BFR的开发被推迟的情况下才会这么做。他表示,这取决于BFR的发展:如果时间比预期的要长,该公司将重新考虑将猎鹰重型火箭送上载人的龙飞船进行月球飞行,并可能考虑用它来执行其他载人任务。

技术问题还是没有解决

马斯克的最新决定让“吃甜瓜的人”大吃一惊你知道,SpaceX对猎鹰重型火箭载人有很高的期望和很高的期望。

不到一年前,SpaceX宣布,最早在今年年底,一枚猎鹰重型火箭将被用于制造一艘载有两名付费乘客的龙飞船,在返回地球之前绕月球飞行。但自那以后,该公司没有正式披露任何新的任务进展,包括两名乘客的身份。

对于马斯克最近决定发射“猎鹰重型”火箭或不执行载人任务,杨玉光并不感到意外。

他解释道:“27台发动机并联是发射本身最大的挑战。这种设计的可靠性不会很高。前苏联在四次发射N-1火箭时并联的30个发动机的故障已经说明了这个问题。一次成功的发射并不意味着这个技术问题已经解决。然而,载人运载火箭对可靠性有极其严格的要求,猎鹰重型可能根本无法做到这一点。此外,由于同时使用了如此多的引擎,测试和集成过程中的工作量非常大且复杂,而且成本是否能够降低还很难说。”

杨玉光进一步指出,岩心回收的难度和能量损失太大,实际上得不偿失。最新消息显示,尽管猎鹰重型火箭发射成功,但核心火箭未能按计划在大西洋的无人近海平台附近着陆,原因是失败。

市场萎缩需要“另一条出路”

尽管发射成功,但由于诸多因素,猎鹰重型火箭的应用前景并不明朗。

首先,近年来对大型商业卫星的发射需求有所下降。此外,地球同步通信卫星订单的下降尤为严重。由于升级和改进,猎鹰9号火箭的运载能力得到了提高,它可以运载更重的卫星,特别是当火箭以可扩展的方式飞行时,但是仍然很难说市场有多大。

当然,“猎鹰重型”是SpaceX的心血,公司当然希望充分利用它。SpaceX为其找到的一个潜在市场是大型国家安全有效载荷发射任务。

在第一次飞行任务中,火箭的第二级在进入轨道后和最后一次点火前滑行了6个小时,以便将特斯拉汽车送入逃离地球的轨道。马斯克说,这是一个将有效载荷直接送入地球静止轨道的模拟任务,这正是美国空军和美国国家侦察局对一些有效载荷的要求。

马斯克表示,SpaceX的生产能力可以满足猎鹰重型火箭发射任务的要求,因为该火箭只有一个需要特别开发的中心核心,两个侧装助推器基本上与猎鹰9号的第一级相同,只要顶部增加一个鼻锥。

不管未来的应用是什么,杨宇光强调:“猎鹰重型火箭更大的意义在于它使人类获得了继土星5号和能量之后的另一种重型运载火箭,可以发射越来越大、越来越重的深空探测器,或者发射更快的深空探测器,或者发射有效载荷到地月转移轨道进行技术验证。”

(北京,2月7日,《科技日报》)

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