圖為獵鷹9號火箭
人類文明正處於從地球文明轉變為星際文明的起點,火箭是我們走出地球的關鍵。而以前那種用過一次就扔掉的火箭,顯然無法滿足人類大規模進軍太空的要求,而一提到可重複使用火箭,人們的腦海裡浮現出來的肯定是馬斯克SpaceX公司如日中天的獵鷹9號火箭,迄今已發射60多次,成功回收了30次多次,有的火箭更是已經3次發射,3次回收成功了。可以說,獵鷹9號火箭已經碾壓全球其它火箭,從穩定性和發射價格上,正遠遠地把地球上其它火箭拋開,未來似乎要獨霸太空了。
美國目前已通過獵鷹火箭,以及龍飛船,成功實現了國際空間站載人往返任務。由於具備更高的性價比,很顯然,NASA今後對俄羅斯聯盟火箭以及聯盟號飛船的依賴將大大降低。不過,俄羅斯方面顯然不會「坐以待斃」。
圖為部分新聞源截圖
據俄羅斯媒體衛星通訊社的消息稱,俄羅斯國家航天公司在近日進行了一項經濟評估,以評估是否可以恢復運行S7航空航天公司所擁有的海上太空發射場,並計劃在2024年恢復發射。目前,該公司已經開始著手開發具有可逆第一階段的輕型運載火箭,其也是製造可重複使用的火箭的基石,研製成功後或將讓馬斯克遇上勁敵。
實際上,多年來,俄羅斯作為唯一能夠定期向太空運送太空人的國家而在國際上享有壟斷地位,而獵鷹9號的成功發射則意味著俄羅斯將失去可觀的大筆收入,這是因為,要想在聯盟號上訂座位,美國宇航局必須要花費大約8000萬美元。而打破俄方這種壟斷地位的主要原因,就是因為馬斯克所製造出的可重複利用的火箭,那麼,回收火箭到底有多難呢,為何俄羅斯有這麼多的航天經驗,都還處在第一階段?
圖為火箭正在脫離
分析認為,其中總共有三大難點,其一,因為加了回收這一步驟,所以火箭的總體參數優化和設計變複雜了。回收過程中首先需要有一定的動力,也就需要攜帶一部分的推進劑。在它落地過程中,氣動加熱會導致子級外殼出現一定的損失,這時候需要相應增重,而且可能需要對下落的彈道進行調整。打個比方,就好像既要它多扛貨物,又要它本身體重輕,所以有很大的難度。
其二,火箭子級落地過程中,要對它本身的推力進行調節,有時候需要從60%調節到110%,調節範圍比較大。這就導致了火箭推進劑的管理難度非常大。需要在它降落的時候,實際上是「半桶水」或者更少,這裡有一個控制的問題。其三,整個垂直返回的精度控制要求很高。我們可以把回收的過程比喻成一個動作,比方說,你手上有一支鉛筆,要把這支鉛筆拋出去,而且要讓它垂直落在一個點上。這個過程分兩個階段:一是拋出去以後要準確找到那個點,因此導航制導精度要求特別高;二是它快要落地時要垂直降落,不能傾倒,這對它本身姿態的控制要求比較高。
圖為X-37B
所以,儘管俄羅斯方面表現得信心滿滿,但現實情況卻不是很樂觀。而且,近幾年來,俄羅斯政府一直在削減航天預算,這有可能讓許多航天項目「偷工減料」。這也讓俄羅斯的網友們覺得,中國是一個很好的例子,為什麼不去學中國?應該先把可重複利用太空飛行器做出來,而不是火箭,美國的X-37B向我們攻擊時,我們必須要有太空飛行器進行反擊。(劉祿)