美"猎鹰9"成功回收 廉价航天与平民太空时代来了?

来源:新华网-文汇报
2015-12-23 11:12:08

美

  返回目标降落地点的“猎鹰9”火箭第一级。 新华社发

  专家:火箭是怎么回收的

  在“猎鹰9”之前,火箭的回收是靠航天飞机。中国空气动力学家、航天技术专家黄志澄表示,国际上成功的航天飞机回收都采用水平回收的方式,即启动减速火箭进入大气层,降落方式与大型飞机着陆差不多。

  与水平回收相比,此次SpaceX公司采用的垂直回收,难度要稍高一些。

  一枚传统火箭由两级组成,当飞到100多公里的高度时,一、二级火箭分离,二级进入预定轨道,一级则遗落在太空或自毁。而SpaceX的技术,则能让一级火箭以较好状态回到地面。

  垂直回收有四大技术难点:一是火箭比较长,受风速等外界环境影响较大;二是发动机要能精确地调节推力,以便控制下落时的方向和姿态;三是火箭越轻越好;四是落点要准确控制在大约100平方米的区域内--这相当于把一根铅笔发射过帝国大厦,然后旋转返回,最后在风暴中安稳着陆。

  其实,早在上世纪90年代,美国航空航天局(NASA)就开始了这方面的研究。黄志澄说:“经过几年试验,火箭最多飞到100多米就失败了,最后这一技术也冷了下来。”大约2011年起,SpaceX开始进行小火箭垂直回收试验,2013年开始试验猎鹰9号,去年4月的一次试验中,火箭几乎就要成功软着落,却在落地的瞬间爆炸了。在此次试验中,SpaceX将火箭性能提升了约33%,确保了这次回收的成功。据黄志澄估计,回收的一级火箭能反复使用10次左右。

  国家863计划专家、中国航天科技集团公司第八研究院院长助理骆剑表示,航天项目的瓶颈是成本太高,比如发射一枚火箭的成本在数亿元,这也决定了航天项目只能是举全国之力。马斯克则很早就认准了只有降低成本,才能将人类带入太空时代,此前,他已通过改变设计理念、配套体系和经营运行等,将一枚火箭的发射价格降低了50%左右,由此赢得了巨大的商业成功。

  骆剑认为,尽管从成功回收一级火箭到产业化还有很长的路要走,不过如若成功,火箭发射成本将再次大幅度降低。这一技术还能借鉴到各种航天项目中,理想的状态是,太空飞行器能够像飞机一样重复使用。

  私人商业太空模式的启发

  以马斯克为代表的一代美国亿万富翁,受到美国阿波罗登月的鼓舞,近年来狂热地推动商业太空计划。明年1月,另一位亿万富翁、维珍航空老板理查德·布兰森旗下的维珍银河公司打算发射太空飞船,带着愿意烧钱的客户从太空看看地球,同时体验一下失重的感觉。此外,贝索斯也豪言他希望有一天数以百万计的地球人能在其他星球工作和生活。

  “SpaceX的成功意味着美国已经认识到光是利用政府的力量进行航天创新已经不够,要将更多民间机构拉入到航天研发中来。”黄志澄说,SpaceX最初试验垂直回收的部分技术资料正是来自NASA。2008年9月SpaceX的第4枚火箭发射成功后,也收获了来自NASA的16亿美元的经费。

  SpaceX本次发射还承担了NASA交付的任务,向国际空间站补给物资。此外,该公司还成功得到美国政府的另一大单,将于2017年将美国宇航员运送上太空。

  骆剑表示,我国也在研究回收火箭的技术,SpaceX的成功除了带来技术上的启迪,也应该引起我们对太空商业模式的思考。目前,我国也出现了一些与航天技术相关的小公司,不过让他们成长为SpaceX这样的巨头还需很长一段时间,除了没有“大佬”的投资,还严重缺乏人才。

  不久前,由来自中国航天科技集团公司八院805所、上海市空间飞行器机构重点实验室和“星天地”创客空间合办的“未来星球表面探测机器人创意创客”大赛让人看到了政府牵手民间机构合作太空研发的希望,身兼上海宇航系统工程研究所工学博士和“星天地”创客空间运营总监的邱宝贵表示,借助航天科技资源从事创新,与社会资本结合,目的就是想培育中国的埃隆·马斯克。(文汇报驻华盛顿记者 张松 文汇报记者 沈湫莎)

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