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世界最强大现役运载火箭首飞成功 带特斯拉跑车飞向火星

好运彩票娱乐平台_多年老牌信誉【官网】 www.mid-china.com 2018/02/08 09:01 来源:新华社 央广网 澎湃新闻 编辑:王一川 浏览:2389

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世界最强大现役运载火箭“猎鹰重型”6日携带一辆红色特斯拉电动跑车飞向火星。

当地时间15时45分(北京时间7日4时45分),“猎鹰重型”的27个引擎同时点燃,从佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台上腾空而起。

“猎鹰重型”第一级由3枚“猎鹰9”火箭芯捆绑而成。发射8分多钟后,两侧的火箭芯先降落在发射场附近的陆地回收地点。随后,按计划,中间的火箭芯应落回大西洋中的无人船上。截至发稿时,中间火箭芯的回收情况尚未公布。

目前,火箭第二级正继续飞向地球与火星间的椭圆绕日轨道。

“重型猎鹰”火箭是自土星5号(Saturn V)以来,运力最强的火箭。在它首飞前,SpaceX首席执行官、硅谷“钢铁侠”马斯克也非常忐忑。在自己的个人推特账号上,这位科技“狂人”一改往日的自信,说这只是一次试飞,只要它别在发射台上炸毁,那就算试飞成功。如果发射失败,希望能暴露出更多问题,这样自己才能吸取教训,不断进取。

最终,“重型猎鹰”火箭首飞结果并没有让马斯克失望。

值得一提的是,发射在佛州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心39A发射台进行。“重型猎鹰”的首次飞行将搭载马斯克的一辆红色特斯拉Roadster跑车,车上还会播放1969年戴维·鲍伊的经典歌曲《太空怪人》。这辆跑车将在太空中漂浮数十亿年。

重型猎鹰的概念图

 

这是自阿波罗时代土星五号火箭以来,人类设计出来的威力最大的火箭。这里的威力,指的是它的运载能力。首飞的重型猎鹰火箭高70米,由中间一枚经过改造的猎鹰9号火箭和左右两枚回收再使用的猎鹰9号火箭捆绑而成。这也意味着此次发射,SpaceX将一次同时点燃27台默林火箭发动机。

现役运力最强火箭首飞

2011年,“重型猎鹰”火箭首次对外亮相。2015年和2016年的一些火箭故障迫使公司推迟发射。在过去几年中,SpaceX一直在更新火箭的目标发射日期;到了2017年年底,又因为美国政府停摆,马斯克暂停了发射。直至2018年伊始,SpaceX才首次公布了一个具体的发射日期。

“重型猎鹰”火箭是自土星5号(又称“农神五号”)运载火箭后,运力最强的火箭,它有可能是将人类送入深太空的最佳选择。

全球运力最强火箭对比

“重型猎鹰”高69.2米,近地轨道载荷达63.8吨,采用芯级并联的结构设计,由三枚经改装的“猎鹰九号”火箭组装而成。运力几乎是现役火箭——联合发射同盟(United Launch Alliance)旗下德尔塔4号重型火箭(Delta4-heavy)的2倍。

“重型猎鹰”的芯一级采用27台发动机,这相当于18架747飞机的推力。这样的设计对发动机可靠性提出了极高的要求。苏联时期研发的N-1火箭,芯一级采用30台发动机,4次发射均告失败。因此,长期以来采用“蜂窝”式发动机构筑大推力系统,是火箭研发的大忌。这也是此次发射中存在的巨大隐患。

重型猎鹰拥有27个发动机

除了运力强劲以外,“重型猎鹰”的发射费用在9000万美元左右,比Delta4号重型火箭低20%左右。

不论是现在“重型猎鹰”还是之前的土星5号、德尔塔4号,美国在重型火箭研究和发射上均领先其他国家。

一石二鸟

“这是节约上百万美元的事情,你几乎可以用节约的钱去完成新的项目。我们可以利用它探索更远的太空,例如考虑水星和金星。”科学家、2010年-2012年SpaceX公司独立顾问Alan Stern在接受媒体采访时说。

“重型猎鹰”火箭首飞成功,会给SpaceX带来更多的业务。例如,可以更廉价地将商业卫星发射进入低地球轨道;将旅行者送至月球轨道附近等。

自2011年首次公开亮相后,“重型猎鹰”火箭就进入了美国火箭研究员的视野。据《科学》杂志报道,美国国家航空航天局(NASA)已经开始考虑用“重型猎鹰”火箭来完成自己的欧罗巴快帆任务。该任务准备将重为3.6吨的探测器,在2022年初发射至木星附近。通过飞掠的方式,探测器将以高分辨率相机拍摄冰月表面,探测大气成分,以及冰月内部和冰层的结构。NASA曾考虑用自己的重型火箭,高近100米的SLS火箭,但SLS的首次测飞已经推迟到了2020年。而且,其每次发射花费在10亿美元。

有了“重型猎鹰”火箭,人类对于火星的探索进程也将加快。SpaceX称,“重型猎鹰”可以运送2至4吨的货物至火星表面,可作参照的是,好奇号重量是1吨左右。这次的“重型猎鹰”火箭试射,给人类开启了更加雄心勃勃的太空探索之路。

天文学家们也表达了对“重型猎鹰”火箭的兴趣?;?ldquo;重型猎鹰”火箭的运力,天文学家们正在考虑到2020年,用它来运载约为6.2吨的韦伯望远镜和6.5米的镜面。

蓝色起源给出的运载火箭对比图

尽管“重型猎鹰”火箭受到多方青睐,但它并不是市场唯一的选择?!犊蒲А吩又局赋?,在接下去的几年时间里,SpaceX将遇到挑战。它的竞争者不仅有来自NASA的空间发射系统,还有亚马逊创始人贝佐斯的蓝色起源公司。蓝色起源将在2020年首次公布自己的可重复利用的“新格林”号火箭。ULA也在努力研发“伏尔甘”火箭。

“这样的竞争显然会带来更便宜的发射费用,届时不仅政府可以拥有太空项目,私人公司也能在太空有所作为,甚至是大学也可以。”科罗拉多大学航空专家Phill Larson表示。

马斯克曾坦言,想要成功发射难度很大

在此之前,太空探索技术公司已经成功将“猎鹰9号”火箭发射升空,并成功完成火箭回收的史无前例的壮举。这一次,猎鹰重型火箭由三枚猎鹰9号火箭组成核心部分,计划也是实现可回收重复利用。但相比于单个猎鹰9号火箭的发射回收,猎鹰重型火箭的发射难度并不是“乘以三”那么简单。此前马斯克曾坦言,想要成功发射难度很大。

中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光表示,猎鹰重型火箭要让27台发动机共同作用,难度非常之大,“猎鹰9号是9台发动机并联,耦合问题不是很大,而27台发动机并联在一起工作时,由于动力学的原因,发动机的震动,以及其他相互之间的作用力,会造成非常复杂的关系。历史上相似的只有苏联的N1重型运载火箭,它将30台发动机并联在一起,4次实验全部失利,导致苏联登月计划的取消。正因历史上有非常深刻的教训,所以这次所冒技术风险非常大。2014年我本人曾提醒过太空探索技术公司的副总裁这一问题,当时他回答这不是大问题,后来他们意识到这个问题的严重性,对本次发射成功的概率预期不高也是自然。”

明知发射难度大,马斯克为什么依然要尝试?猎鹰重型火箭如果发射成功,对于太空探索和研究有什么意义?

对此,杨宇光表示,即便一次发射成功,也不代表技术成熟,只有多次发射成功才能表明太空探索技术公司确实克服了这个难题。未来如果能多次取得成功,代表人类在继土星5号火箭及苏联的能源号以后,获得了另外一种运载能力――低轨道达到50吨以上的重型运载火箭。这对于未来人类的太空探索活动,以及载人登月、太空旅游、深空探测等都有重要的意义。

这堪称科幻的一刻,背后是超过10年的努力。

2008年,猎鹰1号发射成功。它是全世界首个由私人投资的轨道级液体燃料火箭;

2010年6月,猎鹰9号1.0首次发射并获得成功,它的第一级不可回收;

2013年9月29日,猎鹰9号1.1版首次发射,但该版本所有的回收实验全部失败;

2015年12月22日,猎鹰9号全推力版首次发射,第一级火箭返回着陆场,实现了人类历史上第一次陆上软着陆回收一级火箭;

2016年4月8日,猎鹰9号全推力版的第一级火箭成功降落在大西洋上的回收驳船上,实现人类历史上第一次海上软着陆回收一级火箭;

2017年3月30日,再次成功发射并回收这枚一级火箭,实现人类历史上第一次一级火箭重复使用,还首次回收了火箭的整流罩。

2018年2月6日,猎鹰9号基础上改进成的重型猎鹰火箭,把我们拉得离火星更近——或许移民火星真的不远了。

首飞发了什么,有哪些彩蛋?

马斯克安排这枚火箭发射了自己的一辆红色特斯拉敞篷跑车,驾驶座上还放了一个穿着宇航服的假人Starman。特斯拉车内屏幕上写着Don't Panic,据说还有一条毛巾和一本《银河系漫游指南》。背景音乐则是大卫·鲍伊的《Space Oddity》无限循环。

车内的摄像头,让我们能以Starman的视角去领略波澜壮阔的太空美景。

马斯克提醒大家留意,在特斯拉的仪表板上还藏着一个“彩蛋”:那里放着一辆敞篷跑车的微缩模型,同样有一个宇航员小人坐在里面。

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