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現役最強運載火箭首飛成功!馬斯克又「逆天」了

原標題:現役最強運載火箭首飛成功!馬斯克又「逆天」了


澎湃新聞記者 王心馨


北京時間2月7日04:45分許,SpaceX旗下的新型火箭,也是現役運力最強火箭——「重型獵鷹」(Falcon Heavy)火箭首飛成功。


重型獵鷹成功首飛。澎湃新聞編輯 馮元晴(02:08)


「重型獵鷹」火箭是自土星5號(Saturn V)以來,運力最強的火箭。在它首飛前,SpaceX首席執行官、矽谷「鋼鐵俠」馬斯克也非常忐忑。在自己的個人推特賬號上,這位科技「狂人」一改往日的自信,說這只是一次試飛,只要它別在發射台上炸毀,那就算試飛成功。如果發射失敗,希望能暴露出更多問題,這樣自己才能吸取教訓,不斷進取。


最終,「重型獵鷹」火箭首飛結果並沒有讓馬斯克失望。


「重型獵鷹」火箭搭載了特斯拉的一款紅色跑車


值得一提的是,發射在佛州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心39A發射台進行。「重型獵鷹」的首次飛行將搭載馬斯克的一輛紅色特斯拉Roadster跑車,車上還會播放1969年戴維·鮑伊的經典歌曲《太空怪人》。這輛跑車將在太空中漂浮數十億年時間。


現役運力最強火箭首飛


2011年,「重型獵鷹」火箭首次對外亮相。2015年和2016年的一些火箭故障迫使公司推遲發射。在過去幾年中,SpaceX一直在更新火箭的目標發射日期;到了2017年年底,又因為美國政府停擺,馬斯克暫停了發射。直至2018年伊始,SpaceX才首次公布了一個具體的發射日期。

「重型獵鷹」火箭是自土星5號(又稱「農神五號」)運載火箭後,運力最強的火箭,它有可能是將人類送入深太空的最佳選擇。



全球運力最強火箭對比


「重型獵鷹」高69.2米,近地軌道載荷達63.8噸,採用芯級並聯的結構設計,由三枚經改裝的「獵鷹九號」火箭組裝而成。運力幾乎是現役火箭——聯合發射同盟(United Launch Alliance)旗下德爾塔4號重型火箭(Delta4-heavy)的2倍。


重型獵鷹發射全程示意圖


「重型獵鷹」的芯一級採用27台發動機,這相當於18架747飛機的推力。這樣的設計對發動機可靠性提出了極高的要求。蘇聯時期研發的N-1火箭,芯一級採用30台發動機,4次發射均告失敗。因此,長期以來採用「蜂窩」式發動機構築大推力系統,是火箭研發的大忌。這也是此次發射中存在的巨大隱患。



重型獵鷹擁有27個發動機

除了運力強勁以外,「重型獵鷹」的發射費用在9000萬美元左右,比Delta4號重型火箭低20%左右。


不論是現在「重型獵鷹」還是之前的土星5號、德爾塔4號,美國在重型火箭研究和發射上均領先其他國家。


一石二鳥


「這是節約上百萬美元的事情,你幾乎可以用節約的錢去完成新的項目。我們可以利用它探索更遠的太空,例如考慮水星和金星。」科學家、2010年-2012年SpaceX公司獨立顧問Alan Stern在接受媒體採訪時說。


「重型獵鷹」火箭首飛成功,會給SpaceX帶來更多的業務。例如,可以更廉價地將商業衛星發射進入低地球軌道;將旅行者送至月球軌道附近等。


自2011年首次公開亮相後,「重型獵鷹」火箭就進入了美國火箭研究員的視野。據《科學》雜誌報道,美國國家航空航天局(NASA)已經開始考慮用「重型獵鷹」火箭來完成自己的歐羅巴快帆任務。該任務準備將重為3.6噸的探測器,在2022年初發射至木星附近。通過飛掠的方式,探測器將以高解析度相機拍攝冰月表面,探測大氣成分,以及冰月內部和冰層的結構。NASA曾考慮用自己的重型火箭,高近100米的SLS火箭,但SLS的首次測飛已經推遲到了2020年。而且,其每次發射花費在10億美元。


有了「重型獵鷹」火箭,人類對於火星的探索進程也將加快。SpaceX稱,「重型獵鷹」可以運送2至4噸的貨物至火星表面,可作參照的是,好奇號重量是1噸左右。這次的「重型獵鷹」火箭試射,給人類開啟了更加雄心勃勃的太空探索之路。


天文學家們也表達了對「重型獵鷹」火箭的興趣。基於「重型獵鷹」火箭的運力,天文學家們正在考慮到2020年,用它來運載約為6.2噸的韋伯望遠鏡和6.5米的鏡面。



藍色起源給出的運載火箭對比圖


儘管「重型獵鷹」火箭受到多方青睞,但它並不是市場唯一的選擇。《科學》雜誌指出,在接下去的幾年時間裡,SpaceX將遇到挑戰。它的競爭者不僅有來自NASA的空間發射系統,還有亞馬遜創始人貝佐斯的藍色起源公司。藍色起源將在2020年首次公布自己的可重複利用的「新格林」號火箭。ULA也在努力研發「伏爾甘」火箭。


「這樣的競爭顯然會帶來更便宜的發射費用,屆時不僅政府可以擁有太空項目,私人公司也能在太空有所作為,甚至是大學也可以。」科羅拉多大學航空專家Phill Larson表示。


本期編輯 彭煒軒


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