【差距】美國人凌晨完成一項壯舉，告訴我們中美差距還有多麼巨大
原標題：【差距】美國人凌晨完成一項壯舉，告訴我們中美差距還有多麼巨大
來源：人民日報
就在幾個小時前，美國人成功發射了目前全世界運載能力最強的超級火箭——「獵鷹重型」。在一些媒體看來，這枚火箭的成功發射已經令人類「登陸和殖民火星」的夢想變得越發現實起來，重返月球更是不再話下……
比起這些噱頭，真正讓我們中國人震驚的是：造出這種火箭的竟然是美國的一家私人企業，而我們國家距離造出這種量級載荷的火箭還有很長一段路要走。
全世界獨一無二的最強火箭
北京時間今天凌晨，全世界的目光都對準了美國宇航局的肯尼迪發射中心，因為美國目前最牛的私人宇航公司SpaceX，在這裡發射了一枚遠超目前全世界所有火箭的超級重型運載火箭——「獵鷹重型」。
1年多前，我們成功發射了目前國內最強的「長征5號」運載火箭，但它的運載能力，連這個「獵鷹重型」的一半都達不到……這次，美國人是用純粹的實力告訴了我們中國人，中美間的差距還有多麼巨大……
用更直觀的數字來說，我們2016年11月首飛成功的「長征5號」能把25噸重的貨物運送到「近地球軌道」，其極限是運送一個5噸左右的火星探測器到火星；而美國的「獵鷹重型」的「近地球軌道」載荷為63.8噸，其抵達火星的載荷則為我們的3倍，為16噸。
不僅如此，這枚「獵鷹重型」火箭還毫無懸念地「碾壓」了在2018年2月7日之前美國現役最牛的重型火箭「德爾塔IV型」（「近地球軌道」載荷為28噸）。
當然，大家一定會問這個「獵鷹重型」63.8噸的「近地球軌道」載荷，又到底意味著什麼呢？
大家知道我們打算在2030年實現的載人登月計劃吧？要實現這個計劃，我們現在的長征5號的載荷是不夠的，還需要尚在規劃中的長征9號超級火箭才可以。
可如果美國人想重返月球的話，他們現在就已經可以憑藉「獵鷹重型」實現這個我們中國人還要12年才能實現的目標了。
然而，SpaceX的夢想，是登陸和殖民火星……
敢想敢幹的美國最牛企業家之一
說起 「獵鷹重型」的成功，就不能不提這枚火箭背後的那家美國私營企業SpaceX，以及這家公司的老闆埃隆·馬斯克（Elon Musk）。
其實，咱中國人對於這個美國企業家並不陌生，因為不少中國大城市的馬路上已經紛紛出現的昂貴又帥氣的電動汽車品牌「特斯拉」，就是馬斯克締造的。
不僅如此，他還與另一個不少中國人都很熟悉的東西有關： 網路在線支付平台。
如今，網路支付平台已經在我們生活中不可或缺——但你或許不知道的是，數十年前當網路支付平台剛開始在全球走紅的時候，引領風頭的就是馬斯克參與締造的Paypal。
在通過Paypal發家後，馬斯克很快將大筆資金投入到了他更喜愛的科學技術領域，一邊搞出了特斯拉電動汽車，一邊則成立了今天成功發射了「獵鷹重型」超級火箭的SpaceX宇航公司，開始實現他探索宇宙的夢想。
公開資料顯示，馬斯克起初並沒有得到過任何美國官方機構的幫助，他從一開始走的就是純粹的商業路線：起初先是想從歐洲和俄國人那裡買個廉價火箭用，但後來發現對方要價都太高，於是他便成立了SpaceX公司自己做火箭，而且他還要做完全可以商業化推廣、價格親民、成本低廉的「火箭」，要讓更多的人可以實現探索宇宙的夢想。
可在美國，一個私人公司真能做火箭嗎？他哪兒來的人才呢？
這裡就要提一下當年美國和前蘇聯的太空爭霸歷史了。我們都知道早在上世紀50-60年代，在我們新中國剛剛建立，工業化才剛剛起步時，美蘇兩大超級大國就已經開始用火箭把宇航員往太空中送了。其中在60年代末期，美國人甚至研發出了今天都還沒有任何國家能超越的「土星5號」超級重型火箭，其載荷比今天的「獵鷹重型號」還要多出近一倍，並成功把美國宇航員阿姆斯特朗等人送上了月球。
於是，這起步極早且早在半個世紀前就已經達到驚人高度的美國航天業，自然也給今天的美國培育了大量的航天人才以及可供民間企業使用的豐富航天資源。
而馬斯克也成為了 「前人種樹、後人乘涼」的受益者，在SpaceX於2002年成立後，他迅速網羅了一大批擁有豐富航天科技經驗的人才，比如他的副手湯姆·穆勒（Tom Mueller）。
說起來也有趣，這位穆勒先生原本是給美國官方的宇航局（NASA）打工的，在NASA的一家供應商擔任火箭引擎的工程師。然而，由於體制原因，他原本參與的一個「低成本火箭引擎」國家級項目被當時新上台的美國總統小布希給「砍」了。結果這位動手能力極強，甚至能在自己家裡就造出小型簡易火箭引擎的工程師，就這樣被馬斯克招攬了過去，成為了今天SpaceX公司的靈魂人物，為馬斯克的公司打造出了今天成功令「獵鷹重型」火箭升天的梅林引擎。
不過，羅馬也並不是一天建成的。在「獵鷹重型」成功的道路上，馬斯克和穆勒等人也付出了大量的心血乃至不少失敗的代價。尤其是馬斯克今天之所以能讓綁著27個梅林引擎的「獵鷹重型」順利升天，打破了之前所有人對這一結構穩定性的強烈擔憂，正是因為他的團隊過去10多年來都在努力做好的一件事：不斷完善梅林這款火箭引擎，以及圍繞該引擎而打造的核心產品 「獵鷹9號」火箭，並隨著技術的成熟而不斷降低成本。
（圖為獵鷹9號）
是的，馬斯克的團隊10多年來的投入和精力，只是為了把一款火箭做精，把一個引擎做強。
於是，他們不僅實現了今天在「獵鷹重型」上的成功，他們的「獵鷹9號」火箭更是成為了目前全世界成本最低廉，性能也最為穩定可靠的火箭，也因此成功佔據了目前全世界火箭商業發射市場的絕對份額，幾乎把原本佔據市場主流的歐洲和俄羅斯全都擠了出去！
不僅如此，馬斯克的團隊還在3年前就在全世界率先實現了火箭「回收」的技術，從而「顛覆性」地解決了火箭發射最主要的成本問題。
於是，當今天美國官方的宇航局NASA還在為研發經費發愁的時候，純商業運作的SpaceX卻混得「風生水起」，結果反倒是NASA需要找SpaceX尋求幫助了。
美國科技新聞網站The Verge.com就報道說，一旦「獵鷹重型」火箭成功，NASA今後很可能會在重返月球方面尋求與SpaceX的合作，因為雖然 NASA目前也在研製自己的新一代登月重型火箭，而且載荷要比「獵鷹重型」強出不少，但發射成本卻是「獵鷹重型」的10倍之多，所以一旦「獵鷹重型」像「獵鷹9」一樣在技術上變得更加穩定，商業的運作上也成熟起來，NASA很難不對其心動。
逆天的營銷
不過，比起與NASA合作，讓自己的「獵鷹重型」火箭能夠像「獵鷹9」那樣成功變現，給公司帶來商業化的收益，才是馬斯克更關心的。
所以，早在這次發射前，同樣極具商業頭腦的馬斯克就已經在為他的這款新型火箭謀划出了一個「一石二鳥」的營銷套路。
何謂「一石二鳥」呢？原來，這馬斯克居然是把自己的一輛特斯拉跑車塞到了火箭里，並打算用火箭把這輛轎車送上火星軌道！
特斯拉的紅跑車裡面坐著一個叫Starman的假人，穿著太空探索公司的新宇航服，車裡放著一本《銀河系搭便車指南》
這個極為瘋狂也極具想像力的營銷也就意味著，「獵鷹重型」成功發射，等於是同時給自己的兩個公司的產品都打了廣告。而且讓跑車進入火星軌道並繞著火星「飛馳」，還透露出他下一步打算對公眾開放「宇宙觀光」的計劃，甚至未來打算讓人們坐他的火箭前往火星去尋找新生活的「野心」！
為啥咱中國沒有這種火箭？
相信大家一定會有這樣一個疑問：為啥咱中國沒有這種火箭呢？
這絕不是因為咱們中國人的智商不足，或是國家的投入不夠，而是因為我們與美國在火箭領域先天就存在著巨大差距，這也就決定了我們的發展重點也與馬斯克和他的SpaceX會存在較大不同。
先天的差距方面，正如前面所說的：美國1969年就已經成功用「土星5號」這種上百噸載荷的超級重型火箭把宇航員送上月球了，而我們在1970年才剛剛用遠程導彈改造過來的、載荷僅為300千克的長征一號火箭把我們的第一顆人造衛星送上天……
當然，對於一個1949年才剛剛建國，且工業基礎基本為零的新生國家，我們能在短短20年就有第一顆衛星上天，也已經說明了我們強大的追趕能力。
然而，火箭這種涉及基礎學科和工業化水平的領域，並不是一朝一夕就可以追趕上的。所以當美國像SpaceX這樣的私企都已經在研發「獵鷹重型」這種超級火箭時，我們還必須一步一個腳印地先把我們的「長征5號」給弄穩定了，然後再去考慮在2030年實現「長征9號」這種光引擎技術就與「長征5號」完全不可同日而語的國產重型火箭。
所以，雖然2016年「長征5號」的升空令我們從「航天大國」成為了「航天強國」，但我們中國人可千萬不能因此就「飄飄然」，覺得自己很牛了。和美國人比航天，我們仍然還是「學生」，而今天美國人成功發射的「獵鷹重型」更應該讓我們清醒過來了！
但我們也相信，只要我們的國家保持穩定發展，這個差距就能被我們一點點追上。畢竟我們「集中資源辦大事」的體制在追趕技術差距上還是有很大優勢的。而且到時，我們今天「種下的樹」也必定會讓這個國家的新一代人才獲得比今天更廣闊的逐夢空間與資源！
文章最後，讓我們再一起欣賞一下這次「獵鷹重型」火箭發射的精彩全過程吧！
來源：環球時報（ID：hqsbwx）作者：耿直哥（轉載自微信公眾號：人民日報，版權歸原作者所有，如有侵權請聯繫我們刪除）
延伸閱讀：獵鷹重型火箭結構大揭秘！
北京時間2月7日凌晨4:45，千呼萬喚始出來的獵鷹重型火箭在美國佛羅里達州卡拉維拉爾角肯尼迪航天中心功勛的39A發射平台上發射升空。據說，它是目前世界上最強大的火箭,運載能力是第二名的兩倍。
那麼，關於獵鷹9號火箭你知道多少？獵鷹重型火箭與獵鷹9號有什麼區別？獵鷹重型火箭的發射成功又意味著什麼呢？
特斯拉跑車鏡頭
此次發射的獵鷹重型火箭，將該公司創始人馬斯克個人的一輛櫻桃紅特斯拉跑車送上天，這輛跑車最終目的地將是火星軌道，如果不出意外，它估計將在宇宙待上10億年之久。而隨獵鷹重型火箭送上天的跑車裡面播放的《太空怪人》"Space Oddity"是英國搖滾傳奇大衛·鮑威為人所知的第一首歌。歌詞是這樣的：「地面指揮呼叫湯姆船長……檢查點火裝置，願上帝與你同在（祝你好運）……我想我的飛船知道該奔向何方……告訴我的妻子，我愛她，她知道的……」兩年前，大衛·鮑威在家人的陪伴下安然離世。當時，加拿大前宇航員克里斯·哈德菲爾德在社交網路推特上發文向這位音樂傳奇人物致敬，並在國際空間站上演唱了這首歌曲。如今，太空探索公司首席執行官埃隆·馬斯克仍然把這首歌帶入未知的太空，恐怕不僅僅是致敬而已。
本次載荷——特斯拉 Roadster 跑車
獵鷹9號火箭結構揭秘
太空探索公司比較成熟的產品是獵鷹9號火箭。該火箭是一款兩級運載火箭。採用液氧煤油發動機。其中一級採用9台梅林發動機，呈圓形分布，其中8台在同一分布圓，第九台在中心位置；二級採用一台梅林真空發動機，相對於一級，二級使用的梅林發動機為提高效率噴嘴有所放大。一級為可回收狀態（包括一級發動機與級間段）。
根據載荷不同，載荷可以放到整流罩或者龍飛船里發射，但是一級、二級完全相同。龍飛船目前只有貨運飛船，將來會有載人飛船，並且龍飛船也可重複使用。
整流罩尺寸為直徑5.2m，高度13.2m
整流罩內部空間尺寸
整流罩為兩半罩結構，採用鋁蜂窩碳面板夾層結構，其中鋁蜂窩厚度約為25 mm（1in）。
整流罩殘骸
其中貨運飛船已經過多次飛行，載人飛船還處於研發試驗中，未經過飛行驗證。目前生產裝配一個龍飛船的時間為3個月左右，目前正在優化工藝，縮短製造時間。
載人飛船
貨運飛船
獵鷹重型火箭與獵鷹9號有什麼不同
獵鷹重型火箭高70米（約20層樓高），寬12.2米，起飛重量1420噸，標稱近地軌道運力高達63.8噸，約等於一架滿載的波音737飛機。它是全球首款可重複使用的重型運載火箭。
獵鷹重型是在獵鷹9號基礎上發展而來的，其中整流罩與獵鷹9號相同，二級使用相同的發動機，結構材料相同。一級使用3個芯級並聯組成，即共有27個梅林發動機，側芯或助推器連接在中心芯級的液氧罐的底部和頂部，每個芯級相當於獵鷹9號一級，均可重複回收使用。在發射時產生22,819千牛（513萬磅）的推力，起飛後不久，中心芯級降低推力，在側芯或助推器分離後，中心芯級發動機再次完全推進。與獵鷹9號相比，獵鷹重型的三個第一級芯級和第二級芯級貯箱也均由鋁鋰合金製成，但是結構承載安全係數由1.2增加為1.4。普通的獵鷹9號火箭主要是為了短途發射任務設計，而獵鷹重型運載火箭未來的目標是能夠成為人類前往月球或火星的主要途徑。
太空探索公司方面表示發射後獵鷹重型的3枚一級火箭（其中包括兩枚助推器）將全部回收，其中兩枚將在肯尼迪航天中心同步降落，第三枚芯一級火箭將降落在海上回收平台。由於重複使用等技術的運用，這樣一枚大型火箭的單次發射報價為9000萬美元，比獵鷹9號貴了45％。
獵鷹重型火箭發射容易嗎？
在正式發射前，太空探索公司已經做了大量的準備和模擬工作。1月份，獵鷹重型火箭完成靜態點火測試，該試驗原計劃持續12秒，主要驗證火箭的點火時序，振動情況和推力平衡情況。靜態點火（Static Fire）試驗，又稱系留點火試驗，是一種火箭發射前的預先點火試驗。獵鷹9號和獵鷹重型都採用了典型的牽制釋放裝置，而這種裝置也是獵鷹9號能夠進行靜態點火的必要條件，因為點火後火箭推重比（火箭推力與重力的比值）一旦大於1，火箭就會離開發射架，所以必須有裝置「拽」住火箭。目前世界現役的運載火箭中，僅有獵鷹9號等少數火箭設計有靜態點火環節。相對於實際發射來講，獵鷹9號的靜態點火可以說是除了拽住火箭沒讓飛之外什麼都做了。但即便如此，直到實際發射之前，我們也無法知道火箭如何在空中表演。
馬斯克自己此前也曾表示：「這枚巨型火箭很可能會爆炸......」「太空事業很難」，這是火箭科學家們最喜歡說的一句話，馬斯克也有同感。不過好在此次發射成功進行，這是人類太空史上重要的一筆。未來，獵鷹重型也將成為spacex公司火星殖民的很大一部分，他們將在計劃前期向火星發射大量物資。
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