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下一个焦点:“猎鹰重型”火箭干啥?

2018-02-08 09:25 来源:科技日报 
2018-02-08 09:25:30来源:科技日报作者:责任编辑:张佳兴

  SpaceX“大猎鹰火箭”系统在月球上的艺术效果图图片来源:SpaceX

  北京时间2月7日凌晨4时45分左右,美国太空探索技术公司(SpaceX)的“猎鹰重型”火箭一飞冲天,成功发射。但据美国太空网6日报道,就在该火箭咆哮太空之际,关于这一航天界超级“网红”的一项潜在应用——将人类送往地球轨道以外的地方,SpaceX却开始打退堂鼓了。

  在“猎鹰重型”火箭发射前,公司CEO埃隆·马斯克在与记者的电话会议上表示,鉴于该公司更大的、完全重复使用的“大猎鹰火箭”(BFR)研制工作取得进展,“猎鹰重型”火箭很可能不会用来发射载人飞船。

  如此一来,“猎鹰重型”火箭路在何方呢?

  “新宠”出现 进展顺利

  在本次电话会议上,马斯克说:“我们内部已经决定,将把未来的研制重点放在BFR上。”

  2016年9月,马斯克在墨西哥举办的国际宇航大会上首次对外介绍了BFR项目。一年后,他又公布了该系统修改后的方案。按照设计,这一火箭将能把重达150吨的有效载荷送入近地轨道,并能将人送往月球和火星。

  但此后,SpaceX公司极少透露BFR项目的相关情况。马斯克表示,该火箭的研发取得了不错进展,被称为“宇宙飞船”的BFR上面级,有望明年进行“短时飞行”。但他也承认,这一时间表是“愿望性的”。

  马斯克强调称:“我们基本已搁置了用‘猎鹰重型’火箭来发射载人‘龙’飞船的计划,以集中精力进行BFR项目。BFR的研制工作似乎进展很快,所以没有必要让‘猎鹰重型’火箭达到载人飞行水准。”

  中国航天科工二院研究员杨宇光博士向科技日报记者介绍,BFR是马斯克在2016/2017年国际宇航大会上提出的火星移民方案的关键。这种火箭采用两级设计,第二级同时作为乘组的飞船或货运飞船。

  据悉,BFR高106米、直径为9米,配备31台猛禽发动机;其上的星际飞船有40个载人舱,每舱能容纳3人,这样一次发射就能运送120人,因此,可大规模开展火星殖民。

  当然,在这次电话会议上,马斯克也并未完全排除让“猎鹰重型”火箭载人的可能性,但称只有BFR研发出现推迟才会这样做。他说,这要看BFR的研制进展情况:若耗时长于预期,公司会重新考虑让“猎鹰重型”火箭送载人“龙”飞船进行绕月飞行,并有可能考虑用其执行其他载人任务。

  技术难题或未攻克

  马斯克的最新决定让“吃瓜群众”大吃一惊。要知道,SpaceX曾对“猎鹰重型”火箭载人飞行满怀期待,寄予厚望。

  不到一年前,SpaceX曾宣布,最早今年底,将用“猎鹰重型”火箭让一艘载有两名付费乘客的“龙”飞船进行绕月飞行,之后返回地球。但此后该公司一直未正式透露这项任务的任何新动向,包括两位乘客的身份。

  杨宇光对马斯克关于“猎鹰重型”火箭或不再执行载人飞行任务这一最新决定并不吃惊。

  他解释说:“27台发动机并联是这次发射本身最大的挑战,这样的设计可靠性不可能很高,前苏联30台发动机并联的N-1火箭4次发射全部失败,已经说明了这个问题,单次发射成功并不代表解决了这个技术难题,而载人的运载火箭对可靠性要求极为严格,有可能‘猎鹰重型’根本就做不到。而且,如此多发动机同时使用,测试和集成过程中的工作量很大很复杂,是否能够降低成本还很难说。”

  杨宇光进一步指出,芯级回收的难度和能量损失都过大,其实得不偿失。最新消息显示,尽管“猎鹰重型”火箭发射成功,但芯级火箭按计划接近大西洋上的无人海上平台试图着陆时,因出现故障坠海,回收失败。

  市场萎缩 需“另谋出路”

  尽管此次发射取得成功,但鉴于诸多因素影响,“猎鹰重型”火箭的应用前景并不明朗。

  首先,大型商业卫星的发射需求近年来有所减少,此外,地球同步通信卫星订单的下滑尤为严重。由于升级改进,“猎鹰9”号火箭的运载能力已有了提高,可以携带更重的卫星,尤其是火箭以可扩展模式飞行时,但其到底有多大市场还很难说。

  当然,“猎鹰重型”是SpaceX的心血之作,公司当然希望物尽其用,SpaceX为其找到的一个潜在市场是,大型国家安全有效载荷发射任务。

  在本次首飞任务中,火箭第二级在入轨后和最后一次点火前进行了6个小时的滑行,以便将一辆特斯拉汽车送入逃离地球的轨道。马斯克说,这是对直接将有效载荷送入静地轨道任务进行模拟,直接送入静地轨道正是美国空军和美国国家侦察局某些有效载荷的要求。

  马斯克说,SpaceX公司的生产能力可以满足“猎鹰重型”火箭发射任务的要求,因为该火箭只有中央芯需专门研制,两台侧装助推器基本上同“猎鹰9”号第一级一样,只要在顶部加装鼻锥就行。

  不管其未来应用于哪些方面,杨宇光强调说:“‘猎鹰重型’火箭更大的意义在于,它使人类获得了继‘土星5号’和‘能源’号之后又一种重型运载火箭,可以发射更大更重的深空探测器,或者更快地发射深空探测器,也可发射载荷到地月转移轨道用于技术验证。”(刘 霞)

[责任编辑:张佳兴]

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