2017-03-31

人类太空史上第一次!“二手”火箭成功实现重复利用

编辑:冯一伦
导 语

回收运载火箭不等于能重复使用它,重复使用也不等于省钱。因此必须研制出类似普通飞机发动机那样可往返天地、重复使用的火箭发动机,且至少能用10次以上才划算。

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在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心,“猎鹰9”火箭发射升空。资料图

  浙江在线杭州3月31日讯(浙江在线编辑 冯一伦)北京时间31日清晨,美国太空探索科技公司(SpaceX)利用翻新的“猎鹰9”号一级火箭,把一颗商业通信卫星发射上天。这是人类太空史上第一次利用回收的火箭成功发射卫星,旨在打造可重复使用的火箭,从而降低发射成本。  

  该公司首席执行官埃隆∙马斯克表示,“猎鹰9”号一级火箭的首次成功重复发射和着陆是航天工业的一次革命。

  人类史上第一次火箭回收并重复利用

  自2015年起,SpaceX公司就开始发射火箭并回收,目前包括“猎鹰9号”在内,已累计回收8枚火箭。不过,此次利用回收的“猎鹰9号”火箭再次发射,则是人类史上第一次。

  在实现发射火箭后重新回收的壮举2年后,SpaceX最终于30日在肯尼迪航天中心成功将“回收”的猎鹰9号火箭再次送入太空。此后,这枚火箭在大西洋的无人船上成功回收,再次创造历史。

  这枚猎鹰9号火箭曾在2016年首次使用,它也是SpaceX在海上无人船上成功回收的首枚火箭。去年4月份,SpaceX执行CRS-8任务,即为国际空间站运送补给。此次发射之前,这枚火箭接受了一系列测试,以确保它能够再次成功飞行。

  马斯克在直播火箭第一级垂直着陆于大西洋的平台后表示:“首次一级火箭重复飞行,这是整个航天工业的令人激动的一天,这是航天飞行的伟大革命。因为你能重复使用加速器第一级,这是运载火箭最昂贵的部分。”

  目前,SpaceX公司正按照与美国航空航天局的合同执行向国际空间站的货运飞行以及完成卫星商业发射。该公司相信,重复使用第一级火箭将可以节省航天飞行的成本。

  如今,SpaceX公司已实现成功收回火箭且循环利用,未来它可以朝着更伟大的目标前进,比如将100万人送上火星。在今年2月,马斯克曾表示,将在2018年底,送两名付费的乘客到月球旅游。

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火箭第一级成功实现回收。资料图

  火箭第一级重复使用可降低成本80%

  火箭第一级回收的目的是研制可重复使用的运载火箭。传统上,太空火箭是一次性使用的载具,火箭绝大多数的组件在耗尽燃料后就会脱离,并且自我解体,以便焚毁在大气层内。而这样一来,会使得进入太空的成本很高,要大幅度降低成本,就必须发展火箭的重复使用技术。

  近年来,有一些私人太空公司,致力研发重复使用的火箭,其中SpaceX是这一领域中最为领先的。马斯克说,传统火箭与他们火箭之间的区别是,“就好像一架飞机飞过一次后就把它扔掉跟多次重复使用之间的区别”。

  据国际航天专家估算,目前的一次性使用运载火箭将1公斤物品送入太空要花费一两万美元。通过优秀的总体设计和充分试验,“猎鹰9”火箭的近地轨道发射报价约为6000万美元,相当于每公斤载荷花费4600多美元。

  在这一低成本基础上,如果回收“猎鹰9”火箭第一级并重复使用,可使该火箭的成本再降低80%。如能回收第一级和第二级,就能省去98%的成本。因此,大大节约火箭发射总费用的巨大空间是存在的。

  但是,回收运载火箭不等于能重复使用它,重复使用也不等于省钱。因此必须研制出类似普通飞机发动机那样可往返天地、重复使用的火箭发动机,每次回收后的维修成本和时间必须很少,且至少能用10次以上才划算,这是极大的挑战,突破这一难关意义重大。

  我国火箭回收技术已有突破

  安全、快速、廉价进入太空是人类的不懈追求。中国航天科技集团六院科技委主任谭永华告诉记者,目前有两种基本的发展途径,一是像飞机一样自由起降的天地往返系统,技术跨度较大;二是可重复使用火箭,持续降低现有火箭的成本。

  中国航天科技集团公司科技委主任包为民说,现役火箭降低成本,主要是通过改进优化测试发射流程来实现,但长远来看,可重复使用才是降低成本的有效途径。

  “与国外主流火箭相比,我国现役的长征系列运载火箭虽然成本低,但随着中国太空探索活动日益增多,降低火箭成本也势在必行。”包为民说。

  根据《2016中国的航天》白皮书,我国将在低成本运载火箭、新型上面级、天地往返可重复使用运输系统等技术上加大研究力度。

  据透露,我国“可回收火箭”关键技术的预研工作早在“十二五”期间就已开展,并取得一些关键性的突破。

  (综合新华社、中国新闻网、观察者网消息)