火箭回收

SpaceX发射再回收“二手火箭”剑指火星?

业内和政府专家都认为,至少在几年内、甚至更长时间内,这种雄心勃勃的巨额成本节约和其他营运收益还不会特别明显。

今天有一条令人振奋的消息:SpaceX将已经回收的猎鹰9号火箭再次成功发射,创造了又一新的里程碑!就在各路人士惊叹称赞时,有专家却道破了一些更深层次的问题,这不难引发联想,它的象征意义是否大于实际的经济效益?本次发射旨在达到哪些目的?春晓君在本文为你分析。

在我们传统的理解中,火箭是一次性使用的载具,其大部分部件在耗尽燃料后就会脱离,并自我解体,以便焚毁在大气层内。不过近年来几家商业航天公司一直致力研发重复使用的火箭,其中SpaceX是该领域中最为领先的,他们此前已经成功地多次将发射完卫星的第一节火箭,平安降落回到地面。此次将卢森堡卫星通讯商的SES-10卫星发射到地球同步轨道,并成功回收“二手火箭”,标志着SpaceX在追求可重用性方面的一个重要里程碑。

为什么要回收火箭?

“这一次发射必将为太空飞行产生深远影响。让飞机飞行,每飞行一次就抛弃飞机,还是多次重复利用,二者的区别是相当巨大的。”创始人马斯克对此评价:“我认为这是一个令人惊奇的一天。这意味着你可以飞行并重新起飞轨道助推器,它火箭中最昂贵的部分,这将在太空飞船上发生巨大的革命。”

回收火箭是SpaceX公司的业务基础,因为回收可以降低成本。杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)组建的Blue Origin公司也曾让New Shepard火箭成功着陆并再次发射,不过这枚火箭更小,属于亚轨道火箭,而且发射时只是测试飞行;但SpaceX火箭不一样,它要进入轨道,完成复杂的轨道任务。

回收火箭有多难?

一直以来,火箭发射作为一种高风险活动都被认为需要相当的耐心和细心,稍有不慎就会导致事故发生。以 SpaceX 去年9月1日发生的爆炸为例,当时的原因就在于装置泄露,导致液氧在装氦气的复合材料压力容器(COPV)的外壳和内衬之间聚集,致使压力容器破裂,产生火花,最后导致大爆炸。

那次爆炸不仅直接使得Facebook损失了价值2亿美元的通信卫星,更是间接影响了今天的这次发射任务。根据SES的全球通讯负责人Marcus Payer表示,他们早在 2016 年 8 月就与 SpaceX 定下了首次回收火箭的发射任务,当时计划是在 2016 年 12 月份进行发射,但 9 月 1 日的爆炸事故导致发射推迟到了今天。

返修成本高,资金节省甚微

华盛顿大学的太空政策专家、历史学家John Logsdon认为,这是一次“表演式”的发射,象征意义要大于实际意义。

即便如此,当发射成功的捷报传至中国时,不少航天人也十分振奋。零壹空间作为中国商业航天的举旗者,一直视SpaceX为榜样,其创始人舒畅告诉笔者:“火箭领域的技术已经十分成熟,猎鹰九号本身性价比就很高,而返修费用理论上讲虽然比制造火箭要低,但现有的技术较难有效控制损坏程度。”

返修成本到底有多高?从航天飞机就能推论。航天飞机使用巨大的一次性燃料箱和两个可以重复使用的火箭助推器完成发射。一旦完成太空任务,航天飞机可以像飞机一样再返回地面。航天飞机的可反复使用设计是为了节约资金,因为除了外部燃料箱外,其他的组件都可以反复使用。“可惜,航天飞机的主要引擎经过几次发射之后必须更换,其他部件还需要在两次任务之间展开许多检修。即使从海洋中回收之后,其火箭助推器也需要不断更新,而且每次都要使用新的外部燃料箱。

所以业内和政府专家都认为,至少在几年内、甚至更长时间内,这种雄心勃勃的巨额成本节约和其他营运收益还不会特别明显。

目标旨在火星?

就在上周,美国总统特朗普正式批准一项195亿美元的预算方案,并要求美国航天局研究2033年送人去火星的可行性。马斯克也表示,特朗普会在今后为火星项目签署一些新的、更行之有效的法案。

对此,另一位业内人士也告诉春晓君,SpaceX的远期目标是降低登陆火星的成本,通过一次次成功的技术积累,在正确的路上不断探索前行。“要想让火星成为第二个地球,首先需要有足够大的火箭能够去火星,重要条件就是必须能重复使用,利用火星的矿产生产出燃料重新加注,火箭最后再飞回地球。如果可靠性足够,就可以载人飞行。”

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