我國在酒泉衛星發射中心成功發射的可重複使用太空飛行器,在軌飛行2天後,於9月6日成功返回預定著陸場,標誌著我國可重複使用太空飛行器技術研究取得重要突破。為何要發展「可重複使用」航天技術?解放日報•上觀新聞記者採訪了上海市宇航學會資深航天科普專家、上海宇航系統工程研究所技術顧問陶建中研究員。
「可重複使用,這是未來航天事業的一個方向。」陶建中說,可重複使用將會大幅度降低航天成本,當下國內外商業航天蓬勃發展, 民營企業為實現盈利更加講究成本。目前「可重複使用」航天技術做得最成功的是美國,中國正在朝這個方向努力。
1981年美國的太空梭首次發射成功,其可反覆使用,30年間,數架太空梭一共執行了135次任務。但其維修費用是一筆巨額的開支,一次大修需花費5、6億美元,再加上其可靠性差,「挑戰者」號和「哥倫比亞」號先後爆炸,美國於是放棄了大型太空梭。
進入21世紀後,美國載人航天實施「低軌商業化戰略」,400多公裡的低軌道航天業務主要交給民營企業。2018年2月7日,馬斯克創辦的美國太空探索技術公司(SPACE X)的「重型獵鷹」運載火箭首次成功發射,並完成兩枚一級助推火箭的完整回收。「至今,『獵鷹9』火箭一級重複使用己達6次,這說明重複使用的效率已經非常高,成本自然也就降低了。」陶建中說。
美國還瞄準了可重複使用的宇宙飛船,希望一次可以搭載4到7名太空人。北京時間 5 月 31 日凌晨,SPACE X公司的龍飛船實現了全球首次商業載人發射,該飛船已順利返回,未來可重複使用。
「通過延長通訊衛星的壽命,美國已實現了人造衛星的可重複使用。」陶建中介紹,通訊衛星一般在3萬5千多公裡高空的地球同步軌道運行,需要大量燃料。當燃料用盡,通訊衛星就無法發揮作用,只能被送到更高的「墳墓」軌道,讓其自行滅亡。其實,燃料耗盡的通訊衛星,其信號轉發器還是好的,為了實現重複使用, 可再發射一顆攜帶新燃料的衛星,把原來的衛星「抓住」,這樣通訊衛星還能繼續「發揮餘熱」。
「對於人造衛星的可重複使用技術,我國已完成實驗室研發,只是尚未進入實踐。據我所知,我國火箭的重複使用也已突破關鍵技術。」陶建中介紹,今年5月8日,我國新一代載人飛船試驗船返回艙成功著陸,返回艙的密封艙可實現重複使用,而返回艙是飛船最重要的部分,這意味著飛船可實現重複使用。
「這次,我國成功發射的可重複使用太空飛行器,是垂直起飛、水平降落的,相當於一架小型太空梭。」陶建中說,各種太空飛行器的重複使用,將為人類往返太空大幅降低成本,是未來航天事業的一個方向。
欄目主編:黃海華 文字編輯:黃海華 題圖來源:新華社
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