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人类航空又一里程碑!SpaceX“筷子回收”为何重要?

人類航空又一里程碑!SpaceX「筷子回收」爲何重要?

華爾街見聞 ·  10/14 14:22

「筷子夾火箭」是星艦成爲完全可重複使用火箭系統目標的一個重要里程碑,馬斯克此前預測首次成功率只有50%。這種回收方式極大減少了發射準備時間,有望成爲火箭再利用的高效解決方案。

歷史性時刻!SpaceX星艦首次完成「筷子夾火箭」。

當地時間10月13日,在德克薩斯州博卡奇卡星艦基地,馬斯克的美國太空探索技術公司SpaceX進行了星艦的第五次試飛,並取得了歷史性的成功。

星艦成功起飛後,發射塔的機械臂成功捕獲了返回地面的超重型助推器(Super Heavy),實現了星艦成爲完全可重複使用火箭系統目標的一個重要里程碑。

由於與其他航天設備相比更爲狹長的外形,SpaceX將回收機構的機械臂命名爲「筷子(Chopsticks)」,因此空中回收的這一畫面也被各大媒體形象地比喻爲「筷子夾火箭」。

航天史一大創舉!「筷子回收」究竟有多難?

據介紹,星艦系統主要分爲兩級:第一級是底部的超重型助推器(Super Heavy),第二級是頂部的星艦航天器(Starship)。

而作爲第五次試飛,本次試飛的主要目的就是:星艦航天器進入大氣層後返回地球着陸在印度洋水域,並嘗試首次回收助推器。

直播畫面顯示,在燒盡大部分燃料並和一級航天器分離後,這座長約232英尺(71 米)、搭載了33台發動機的超重型助推器開始高空降落,並緩慢靠近發射塔架。

在經過多次減速後,略帶傾斜的「超級重型」助推器在半空中被髮射塔架伸出的兩條機械臂精確地「環抱」,堪稱「絲滑」地完成了這次高難度的空中回收。

SpaceX的官方信息顯示,超重型助推器的底部裝載的33個發動機,每個都比上一代獵鷹猛禽(Raptor)火箭的9個發動機中的任何一個更強大,升空時的推力大約是獵鷹的10倍。

另一邊,星艦航天器在進入大氣層後開始出現火光,最終成功垂直濺落在印度洋水面並爆炸,幾乎完美「命中」目標濺落點。

至此,SpaceX五飛的兩大目標(精準着陸和回收助推器)順利完成。

綜合報道觀點,助推器空中回收的形式難度極高,馬斯克此前也預測,「筷子夾火箭」的首次成功率僅爲50%。

官網信息顯示,SpaceX回收超重型助推器的標準是「完成接住火箭的動作需要滿足數千的標準」,「但凡有一個數據偏差,助推器就會偏離返回軌道,落入墨西哥灣的沿岸」。

鑑於這次任務的高風險性,SpaceX明確提到,如果在這次「星艦」發射過程中發現任何異常,影響到發射塔架的回收捕捉的正常進行,將改回原先的海面軟着陸方式。

在7月的網絡採訪中,馬斯克表示,SpaceX的這次飛行目標「聽起來有點瘋狂」,儘管它「有很大的成功機會」。

「我們並沒有破壞物理學,所以成功是可能的結果之一。」

公司官網還顯示,針對此前四飛時「隔熱瓦脫落」的問題,SpaceX已「對其隔熱罩進行了徹底改造,SpaceX技術人員花費了12000多個小時,用新一代瓷磚、備用燒蝕層以及襟翼結構之間的附加保護更換了整個熱防護系統」 。

高效再利用,馬斯克畫的餅成真

星艦系統對於馬斯克的「火星計劃」以及NASA的阿爾忒彌斯(Artemis)載人航天項目而言至關重要,而之所以要嘗試回收再利用助推器,主要是爲了削減成本。

據中國網報道,目前SpaceX的「獵鷹9」號火箭助推器採用着陸腿回收的技術已經非常成熟,成功率非常高,但缺點在於後續重複利用比較麻煩,需要從着陸場長途轉運,無法滿足SpaceX高頻次發射的需求。

而「筷子夾火箭」雖然技術實現難度大,但火箭回收後直接可以與發射塔架對接,後續的檢查、加註燃料等步驟可以直接進行,極大減少了發射準備時間。

2016年9月,馬斯克在墨西哥舉行的國際宇航大會做了一場演講,提出了用於火星殖民的星際運輸系統(ITS)。

其間,馬斯克表示,這不是一張單程票,每艘ITS宇宙飛船可能至少能夠飛行十幾次,助推器應該重複使用。

今年9月,馬斯克在X發文表示,他計劃在未來兩年內向火星發射大約五次無人駕駛星際飛船任務,隨後可能還會進行載人任務。

編輯/Somer

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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