位于美國加利福尼亞州的太空探索技術(shù)公司日前宣布,它的“草蜢”火箭在本月初的試驗中創(chuàng)造了一項新紀(jì)錄:火箭由發(fā)射臺點火后飛到744米的空中,然后又垂直降落回發(fā)射臺。
這項試驗的成功不僅顛覆了人們原來固有的思維模式,更是打破了目前火箭只能一次性使用的技術(shù)瓶頸,大大節(jié)約了飛行成本,同時也可以減少空氣污染以及太空垃圾。
四條“腿”減震外觀完好
這家企業(yè)在其網(wǎng)站上公布了7日進(jìn)行試驗的視頻,在美國德克薩斯州麥格雷戈的火箭測試基地,該公司將十二層樓高的火箭升空至744米,在空中短暫平移,最終保持發(fā)射時的姿勢返回了發(fā)射架。整個試驗過程持續(xù)78.8秒,火箭降回地面后外觀完好。過去試驗的“草蜢”火箭只能垂直升空、垂直返回,而這次試飛的火箭,可以在空中不斷變換飛行角度,即可以斜著飛。
“草蜢”火箭使用了全新的垂直起飛垂直降落概念。與傳統(tǒng)運載火箭相比,“草蜢”外形上最大的不同是帶有四條鋼鋁結(jié)構(gòu)的“腿”,它們帶有液壓減震器。這四條“腿”使火箭能抵御垂直落回地面的巨大沖擊而不致嚴(yán)重?fù)p壞。
重復(fù)使用可節(jié)省成本75%
太空探索技術(shù)公司說,“草蜢”的試驗是這家企業(yè)研發(fā)垂直起降、完全可重復(fù)使用運載火箭的“關(guān)鍵一步”。
今天,人類探索宇宙的主要工具仍舊是火箭,而傳統(tǒng)的運載火箭是一次性使用的,發(fā)射后墜回地面時在大氣層中燃燒殆盡,只剩下一些金屬殘片。造價不菲的火箭只要升了空,就已經(jīng)像飛天的煙花,它的生命也畫上了句號,擺在各國政府面前最棘手的問題就是資金和技術(shù)問題。而垂直起降的運載火箭在落回地面后,只要稍加修復(fù),重新加注燃料就可再次發(fā)射,大大降低了發(fā)射成本。按照該公司創(chuàng)建人馬斯克的說法,可回收火箭將整個發(fā)射項目的資金節(jié)省了75%以上。
《國際太空》雜志副主編龐之浩說:“這樣能夠大大降低成本?,F(xiàn)在人類航天最大的一個瓶頸就是成本太高,限制了更多的人上去。如果這項技術(shù)取得了實用性進(jìn)展,未來會大大加速人類進(jìn)入太空的步伐。”
回收二級火箭成為可能
太空探索技術(shù)公司由億萬富翁埃隆·馬斯克于2002年創(chuàng)建,其目的是以低成本火箭發(fā)射與國家主導(dǎo)的航天機(jī)構(gòu)競爭,搶占商業(yè)發(fā)射市場。該公司已用“獵鷹9號”系列運載火箭承攬衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),并與美國航天局簽訂合同,向國際空間站運送宇航員和貨物。
這家企業(yè)正在開發(fā)其“獵鷹9號”運載火箭的可重復(fù)使用版本,并在今年9月底的最近一次發(fā)射中,成功回收“獵鷹9號”的部分一級火箭?;鸺墓腆w助推器是最早的可重復(fù)使用部件,其需要使用降落傘才能墜落海面,之后還需要花費一定的資金進(jìn)行修復(fù)。“草蜢”火箭測試的重復(fù)使用技術(shù)可使火箭安全降落在預(yù)定地點,不僅第一級可以返回,連火箭的第二級也可以重返降落在預(yù)定地點,這無疑增加了起飛的死重,實現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)是擁有強大推力的發(fā)動機(jī)。
不過,龐之浩認(rèn)為,現(xiàn)在取得了一個初步的成就,但是離實際應(yīng)用還比較遠(yuǎn)。航天器一般最低也要運行200多公里左右,現(xiàn)在只是744米,所以還有很長的路要走。
背景資料
本次試驗是“草蜢”火箭的第八“跳”。太空探索技術(shù)公司于2011年啟動“草蜢”火箭的前期工作,測試并驗證可重復(fù)使用、垂直發(fā)射、垂直著陸技術(shù)。自2012年9月開始測試以來,“草蜢”的每次試驗都打破了上一次的紀(jì)錄,對發(fā)動機(jī)TVC、推力矢量控制、油門控制技術(shù)進(jìn)行了階段性的測試。