美“猎鹰9”火箭首次在海上成功回收 曾失败四次

作者:上海建筑防水有限公司  来源:www.yxjzfs.com   发布时间:2018-05-03 18:23:08
美“猎鹰9”火箭首次在海上成功回收 曾失败四次 当地时间8日,“猎鹰9”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。   据新华社电 美国太空探索技术公司的“龙”飞船8日携带首个试验性充气式太空舱飞向国际空间站。此次发射的运载火箭第一级在一艘无人船上成功实现软着陆,这在火箭回收史上还是第一次。   前四次类似试验均失败   美国东部时间8日16时43分,“猎鹰9”火箭搭载“龙”飞船从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。约10分钟后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。   与以往发射一样,太空探索技术公司再次尝试将“猎鹰9”火箭第一级垂直降落在大西洋中一艘名为“当然,我依旧爱你”的无人船上。此前4次类似试验均告失败。该公司网上发布的视频显示,此次当火箭接近无人船时,它的速度逐渐减慢并不断调整降落姿态,最后在箭体与甲板成90度角的那一刻稳稳降落,着陆点与船正中心位置仅有很小偏差。   太空探索技术公司创始人、首席执行官埃隆?马斯克随后在记者会上说:“火箭落到了船上,但没有弄出一个洞或倒下,所以我们真的非常激动。”   火箭第一级回收试验的最终目标是研制可重复使用的运载火箭。去年12月,“猎鹰9”火箭第一级已成功在陆地平台上软着陆,但是海上软着陆难度更大、成功率更低。   充气式太空舱大小如小卧室   在“龙”飞船携带的3.2吨物资中,最受关注的是美国私营航天企业比格洛航天公司与美国航天局合作研制的充气式太空舱――“比格洛可展开活动模块”。该结构重约1.4吨,起始大小为直径2.36米、长2.4米;充气后会膨胀至直径3.2米、长3.7米,内部空间16立方米,与一个小型卧室大小相当。   “比格洛可展开活动模块”将成为国际空间站上第一个充气式太空舱。在其与空间站对接的两年期间,宇航员将会开展一系列试验,评估其作为未来人类深空探索栖息地的性能。不过,此次宇航员不会在里面居住。   除了这些物资外,飞船上还携带一些科学实验材料,将帮助科学家研究在失重环境下的肌萎缩与骨质疏松,了解纳米尺度下粒子流在太空的相互作用,以及分析蛋白质晶体在太空的生长速率以设计新药等。   释疑   海上回收先进在哪里?   火箭降落几乎没有翻滚,发动机三次点火减速   回收航天器并不新鲜,但回收火箭的难度要远大于航天飞机、飞船和返回式卫星。这是因为越是细长的飞行物,越不好控制其空中姿态,要使细长的火箭箭体精确地在海上平台垂直着陆,是难上加难。   中国航天专家庞之浩介绍说,实现这一突破需攻克两大关键技术:一是通过运载火箭上的液氮推力器来调整飞行姿态,使火箭几乎没有任何滚转,在降落过程中一直与地面保持垂直;二是火箭发动机要具有推力可调、多次启动等功能,以便软着陆。“猎鹰9”火箭可通过主发动机3次点火制动减速,来控制火箭的下落速度,由每秒1300米减速为每秒2米。   在不久前中国“远望智库”、《国际太空》杂志合办的“远望论坛”上,有资深航天工程师指出,“猎鹰9”一级火箭的回收技术以着陆支架、姿态控制技术、推进剂交叉供应和高效发动机为亮点。   这些技术单项看来与一些航天大国的现有技术相比并没先进到哪儿去,但将它们组合起来的系统却非常优异。这意味着不论火箭技术、卫星技术,还是探测器外星着陆技术,都可以集成在一起,系统更优化、指标更先进,这体现出火箭系统设计的出色能力。   海上回收对航天有何影响?   火箭发射成本有望降至现在的1%   对“猎鹰9”海上回收成功,太空探索技术公司创始人、首席执行官埃隆?马斯克欢呼:“这是通往星空的又一步。”   美国商业太空飞行协会发表声明说,快速可重复使用的火箭是更经济可行的未来太空飞行的关键,今天的成功是在这个领域“迈出的一大步”。   当被要求评价此次成功回收的意义时,马斯克说:“要走向太空,就需要获得(火箭)完全而且快速的可重复使用性能。一旦火箭第一级可以这样做,这将对发射成本产生重大影响。”   按计划,此次回收的火箭第一级将在10日运回陆地。马斯克说,这枚火箭将进行10次点火测试,如果一切情况良好,最早将在今年6月再次发射。   展望未来,马斯克说,一个目标是让火箭第一级重复用上10到20次,然后经过整修再用上100次左右;另一个目标是火箭第一级重复使用的时间间隔缩短至几个星期。“猎鹰9”火箭本身成本在6000万美元左右,而每次加注燃料的费用在20万到30万美元之间。因此一旦火箭第一级达到有效快速重复使用的程度,届时发射成本将有望降到现在的百分之一。   “猎鹰9”火箭何以成功?   政府帮企业攻克技术关,试验失败未取消订单   近些年来,在美国航天局等政府机构的支持下,美国轨道ATK公司、内华达山公司、蓝色起源公司等一批美国私营航天企业获得了长足发展,太空探索技术公司更是它们中的佼佼者。   航天专家介绍说,近10年来,美国先后制定《国家航天政策》《商业航天发射竞争力法》《鼓励私营航空航天竞争力与创业法》和《商业航天法》,同时出台一系列支持商业航天发展的运输服务计划,并让美国航天局通过派驻技术人员和专利转让等方式,帮助私企发展和验证关键航天技术。   此外,与股东多为金融机构的上市企业洛克希德-马丁公司、波音公司不同,太空探索技术公司是完全属于其创始人的未上市企业,其特点是企业高度一体化,有意识地模糊部门界限以促进信息交流;采用高效扁平化管理结构和优秀个体组成的小型团队;其成员能通过交叉培训,更多地参与开发过程,敢于采用创新的设计和技术;在火箭里采用可靠性高的工业级元件,而不用成本高5倍的航天级元件;在一年内进行4次火箭回收试验,即使失败了官方也未追责和取消订单。   据新华社电

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