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SpaceX 的太空新尝试:让火箭在地球上软着陆

Kenneth Chang ·

火箭如果能重复利用,就能大大减少成本,将于美国时间今天发射的猎鹰 9 号火箭就是在做这样的尝试。

本文由《纽约时报》授权《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载。

通常来说,火箭发射后,火箭本身会化成碎片落向地面。

进入太空轨道的成本非常高,因为价值数百万美元的火箭,仅在一次发射后便成为了掉入海洋中的垃圾。

埃隆·马斯克(Elon Musk)认为,这种浪费相当于仅完成一次洲际飞行之后,就扔掉一架波音 747。马斯克是美国太空探索技术公司(Space Exploration Technologies Corporation,通常被称为 SpaceX 公司)的首席执行官。

“可重复使用是开启火箭技术新时代的关键突破点,”马斯克去年 10 月在麻省理工学院演讲时说。

上周二,SpaceX 公司希望大幅缩减太空旅行的花销。

SpaceX 公司的猎鹰 9 号火箭定于美国东部时间上午 6 20 分发射,它将在佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地(Cape Canaveral Air Force Station)升空,完成往国际空间站运载无人货运飞船的原定计划。 

上周二,SpaceX 公司试图在发射猎鹰 9 号(Falcon 9)火箭后,让 14 层楼高的第一级运载火箭着陆在驳船上,以此大幅缩减太空旅行的花销。

但是这一次,SpaceX 公司将尝试让第一级运载火箭完好无损地在大西洋的浮动平台上着陆。第一级运载火箭分离后,火箭的第二级会继续推动有效载荷进入轨道。引擎将再次点火,改变第一级运载火箭的方向,让其着陆在佛罗里达州杰克逊维尔以东约 200 英里的一个平台上。

此前,SpaceX 公司曾进行了三次猎鹰 9 号火箭的试验。在第二和第三次的尝试中,火箭减速到了悬停状态,但最后还是落入了水中。

“目前为止,我们已经两次实现了火箭在海里的软着陆,”马斯克说,“不幸的是,它站立了几秒后,还是翻倒在海中爆炸了。这让火箭的再利用很难实现。”

马斯克指出,第一级运载火箭足足有 14 层楼高。 “当 14 层的高楼倒塌时,简直就是跳水时肚子先着水的场景,”他说,“我们要做的是让它能在一个浮动平台上着陆。”

因此,SpaceX 公司建造了一个长 300 英尺(91.4 米)、宽170英尺(51.8 米)的浮动平台,以便让火箭成功着陆。 

火箭上新加了一组“格栅翼”,火箭分离后,“格栅翼”会自动翻折出来,以引导火箭落向平台。在火箭着陆时,没有人会在驳船上。

如果此次试验取得成功,SpaceX 公司将计划在下次太空飞行中使用此次回收的火箭。

马斯克认为,成功的几率为 50% 或者更低。不过,今年 SpaceX 会有十几次火箭发射计划,“我认为很可能有 80% 90% 的概率,其中的一支火箭会成功着陆并重新起飞,”他补充道。

SpaceX 公司的最终目标,是让第一级运载火箭在发射点着陆。更为长远的目标,是回收和再利用第二级运载火箭。马斯克预言,火箭能够重复使用后,发射成本可减少到目前的百分之一。

这是 SpaceX 公司第五次执行美国宇航局(NASA)的货运任务,此次将运送重 5000 多磅的物资和设备,包括一台 IMAX 摄影机,一个研究果蝇的实验器皿,以及测量云、尘埃颗粒、烟雾和空气污染物成分的仪器。在空间站停留四周后,SpaceX 的货运飞船会将实验品,废弃物等其他物品运回地球。

由于美国轨道科学公司去年 10 月份的空难,此次太空飞行经过了严格的审查。美国宇航局也聘请了这家公司为空间站运送物资,但该公司的安塔尔火箭(Antares rocket)在升空数秒后突然爆炸。

毁于爆炸的物品中包括了 18 位学生的科学实验,该实验是由国家地球与太空科学教育中心负责项目的一部分。

其中一些学生曾前往弗吉尼亚州东部的轨道发射基地,但后来只能垂头丧气地离开。

但该中心的主任杰夫·古德斯坦(Jeff Goldstein)和负责安排空间站上实验的 NanoRacks 公司当时已经开始处理未来太空飞行的货运单了。

三个星期后,这个由 18 名学生组成的团队中有 17 个重做了实验,并将其运送到休斯顿,搭乘原本定于 12 19 日发射的 SpaceX 公司的火箭升空。

“当时出事的时候,大家都疯了,” 古德斯坦说,“美国宇航局为它竭尽了全力。”

古德斯坦说,最后没来的那个实验小组决定改变他们的实验,这就要求对实验进行新的安全审查。

猎鹰 9 号火箭的引擎在一次点火试验中突然中止,发射随后被推迟。在一次成功的点火试验后,发射日期最终定在了 1 6 日。

翻译 is译社 周丹


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