" 马斯克的有史以来最强火箭终于要首飞了 ",从 16 日到 17 日多家外媒纷纷在关注 SpaceX 公司 " 星舰 " 的发射进展。到底这一火箭的性能如何,为何能被称为世界最强火箭?各家外国媒体和网友又为什么会这么 " 上头 " 呢?
(资料图片)
按照美国太空探索技术公司(SpaceX)的计划," 星舰 " 的首次发射定在北京时间 4 月 17 日晚上 8 时,但当天的发射比预计时间推迟了。在一看到发射推迟的消息时,就有一种不太好的预感,按照老刘多次报道航天发射的经验,这种推迟很大程度可以与发射出现突发故障有一定的关联。
果然,多家外国媒体在北京时间 17 日晚宣布,由于压力阀的故障," 星舰 " 当天的首次发射计划推迟了。
不过,不论推迟与否,马斯克的 " 星舰 " 计划已经成功收割了一大批网络流量与人们的关注度。
先来看几家外媒在首飞前预报文章的标题,就可以看出热度有多高。
英国广播公司(BBC)的标题为 " 马斯克的 SpaceX 公司将试飞巨型星舰火箭系统 "。美国 " 太空 " 网站的标题还算比较克制,"SpaceX 的第一艘星舰和‘超重型’发射:它将如何运作 "
《时代》周刊的标题则为 "SpaceX 的星舰,有史以来最大的火箭,准备起飞 "让外媒普遍推崇的 " 星舰 " 到底什么样呢?
老刘说得通俗一点,外形就如同一个超大号的 " 窜天猴 "。
不信请看这张图。这是 BBC 在科普 " 星舰 " 组成部分的文章中使用的示意图。
从图中可以看出,外形如同 " 窜天猴 " 的 " 星舰 " 组合体由两部分组成,一部分是外形如同一个铁罐子的 " 超重型推进器 ",可以看作是我们小时候玩的 " 窜天猴 " 下面细长的木棍。而 " 星舰 " 的这个 " 木棍 " 有 70 米长,直径达到 9 米,配置了 33 台 " 猛禽 " 发动机提供推力。而 " 窜天猴 " 的另一关键部分则是名为 STARSHIP 的飞船部分。
这两部分组成了一个巨大的 " 窜天猴 "。
虽然老刘将这个 " 身高 " 约 120 米的 " 星舰 " 火箭组合体称为 " 超大号窜天猴 ",但其实老刘对它并没有任何不尊重的意思,只是为了用更加具象的形容来让大家更容易了解它的构型。
而这个构型实际上也是马斯克的 " 星舰 " 非常脑洞打开的创新之处。
一般来说,运载火箭分为多级,比如三级火箭,而载荷则是放置在最上部的整流罩内。
" 星舰 " 则不按常理出牌,直接将第一级推进系统与 " 星舰 " 飞船部分直接连接。
再来看看 " 星舰 " 在发射塔架上的样子。根据 SpaceX 的设想," 星舰 " 是一种完全可重复使用的运输系统,可以将航天员和货物运送到地球轨道、月球、火星等地。
还有一个很有意思的地方," 星舰 " 两部分都想要回收以便重复使用,但 " 超重型推进器 " 并没有安装着陆腿,所以 SpaceX 计划采用地面塔架捕捉的形式进行回收。
马斯克之前解释了这一大胆的回收方式:SpaceX 或许能够在半空中捕获 " 超重型推进器 ",通过精心设计的 " 发射塔臂 ",在推进器接触地面之前钩住安装在其上面的栅格翼。
这个过程难度有多高,先来一起看看安装在 " 超重型推进器 " 上的格栅翼什么样。
按照 SpaceX 公司的设想,就是要用发射塔上的特制钩子钩住这些格栅翼。他们认为,尽管这样的解决方案听起来很复杂,风险也很大,但从技术上讲,它将排除所有助推器回收所需的基础设施,包括不需要在 " 超重型推进器 " 上安装笨重的着陆腿。不过,老刘仍旧对于这一思路不太理解,目前来看并不一定比安装着陆腿、垂直回收于陆上或者海上浮动平台的成功率更高。
由于这种着陆方式过于复杂,所以可以预计在 " 星舰 " 的初始发射任务中可能并不会进行回收。所以按照计划,一旦完成首次发射任务的 " 超重型推进器 " 燃料耗尽,并与 " 星舰 " 飞船分离之后,将会被 " 抛弃 " 在墨西哥湾。
说完了它在构型以及回收方式方面的特殊之处,再来看看它之所以被称 " 史上最强 " 火箭的原因。
从这张图上可以看出,与近地轨道最大运载能力达到 150 吨的 " 星舰 " 相比,无论 " 土星五号 " 还是美国重返月球计划的 " 太空发射系统 "(SLS)的运载能力都是弟弟。这种体量的火箭系统发射,变数自然很多,这一点从这次发射计划整个过程的复杂程度就可以看出来:" 星舰 " 组合体起飞后不到 3 分钟," 超重型推进器 " 耗尽燃料并与 " 星舰 " 分离,随后 " 超重型推进器 " 会被 " 丢弃 " 在墨西哥湾。" 星舰 " 飞船将使用自身的 6 台发动机,工作 6 分多钟,最终进入预定轨道。" 星舰 " 将在预定轨道中飞行数圈,并在夏威夷附近再入地球大气层。预计它会在升空后约一个半小时后溅落于太平洋。
这其中任何一个步骤出现问题都会导致发射失败。难怪在发射前,马斯克主动降低外界对于发射成功的预期。他在上周日晚间的推特语音讨论中告诉听众,SpaceX 要成功实现 " 星舰 " 试飞面临着严峻挑战。许多问题都可能导致发射推迟甚至失败。
有媒体对于发射前因为压力阀故障导致发射推迟有一定的质疑,但这么大的家伙,马斯克及其公司比较谨慎也可以理解,毕竟这个大家伙不仅关系着 SpaceX 公司的未来,也和 NASA 后续的多个重大航天计划关系紧密。马斯克 17 日在推特上发布消息称,将在几天内再次尝试发射。
老刘最后要说一句,航天是高风险高收益的事业,我们一方面对于马斯克旗下 " 星舰 " 首次发射的进展吃瓜不已,但另一方面也不得不佩服这位 " 钢铁侠 " 的决心与斗志。
经过排故之后,马斯克的 " 窜天猴 " 能否一飞冲天,让我们拭目以待。
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