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他成功将特斯拉跑车送到火星,猎鹰开启人类航天新未来!

5937 2018-02-08 来源:虎嗅网|张博文
摘要:把曾经吹过的牛变成现实是怎样的体验?埃隆·马斯克可能是这个问题最好的回答者。2011年,SpaceX和特斯拉远没有今天誉满天下的影响力,马斯克却宣布要发射“猎鹰重型火箭”的疯狂想法,当时没有多少人相信。然而,昨天马斯克终于兑现了自己的承诺,SpaceX成功发射猎鹰重型火箭。

尽管在发射之前饱受专家质疑,就连埃隆·马克斯( Elon Musk )自己也说只要火箭别炸在发射架上,就算是成功了。但猎鹰重型火箭依然发射成功了。

美国东部时间2月6日15:45分(北京时间2月7日4:45分),太空探索公司SpaceX成功发射猎鹰重型火箭。猎鹰重型火箭从佛罗里达肯尼迪航天中心发射升空,随后完成了一级火箭的分离和回收。

这无疑是今天科技圈最大的新闻,因为对于美国航天业来说,猎鹰重型火箭的成功发射意味着在航天飞机退役后,美国人又一次有了将宇航员带入太空的能力,无需再依赖俄罗斯飞船。而另一方面,作为目前世界上运载能力最强的火箭,猎鹰重型火箭的运载能力是目前最大火箭的两倍,它的成功发射意味着人类探索太空的一个新开端。

为什么 Elon Musk 的重型火箭如此重要?

在了解猎鹰重型火箭之前,有必要知道些相当重要的背景知识。

1969 年 4 月在耗资巨大的“阿波罗登月计划”行将结束之际,沉溺在太空探索激情中的 NASA 认为需要建设一种可重复使用的航天运载工具。1972 年 1 月“航天飞机”设计方案诞生了。

密集的太空探测项目让NASA觉得不够经济,因为用火箭发射载人航天器需要的是巨大火箭,并且都是一次性的不可回收重复利用。出于对经费的考虑制造一种新的航天器成为时代的新要求。当时NASA为说服美国当局发展航天飞机,表示航天飞机拥有很多优点,除可以多次往返重复使用外,还能送7人外加将近30吨货物进入太空,在返回时可把14.5吨的有效载荷从轨道上运回。

于是从 1981 年到 2011 年,航天飞机在 30 年的服役时间里为太空探索增加了动力,但也暴露了相当多的问题,成为了最让人类难以割舍的鸡肋。

美国政府在奥巴马上台之后叫停了新的登月计划,开始将太空探索的目光投向火星,对于服务于近地轨道的航天飞机来说已经没用武之地。与此同时航天飞机投入使用后并未达到原先预想的目的。

航天飞机的事故率非常高,美国的5架航天飞机中,有2架在执行任务时候发生了爆炸、解体,有14位宇航员为此丧命。5 架航天飞机,每架研发费用20亿美元,总共发射一百多次,每飞行一次费用高达5亿美元,返回后还要进行大量费时费力的检修,这让美航天局的财政不堪重负。

有数据显示从1985年到1988年10月间,航天飞机的发射价格增加了85%,即每次发射费用飙升到9000万美元。这笔花费完全违背了NASA最初设计航天飞机的预算。按照计划美国的航天飞机寿命最多为20年,每架应飞行100次。而截至到今天,5架航天飞机加起来飞行了才132次,其中2架在飞行中爆炸,2架已严重超期限服役。

后来奥巴马政府宣布了新的航天计划,提出砍掉由前任总统布什推出的旨在重返月球的“星座计划”,将深空探测推进到新的领域:载人飞往小行星继而登陆火星。而美国政府也表示在航天飞机退役后,将鼓励各类私人公司建造和发射多种航天器。美国宇航局甚至有意租用私人飞船将宇航员送入太空(国际空间站),以便节约经费,开展更为“尖端”的外太空探索活动。

这时,Elon Musk 和他的航天梦想就显露了出来。

猎鹰重型火箭厉害在哪儿?

2011 年 4 月份,Elon Musk 对外公布了猎鹰重型火箭的研发意图,要知道,在那个时间节点,Elon Musk 还没能在硅谷封神,特斯拉还是个仅发布过一辆改装纯电动莲花跑车的“PPT 造车公司”。重型猎鹰的构想在当年看上去就像是痴人说梦,直到今天这辆载着特斯拉跑车的重型猎鹰成功发射,才算是正式证明了 SpaceX 在航天业中的绝对技术实力以及极具前景的未来。

Falcon Heavy 可以看作猎鹰9号的套装版,将两枚一级火箭固定到一枚可捆绑的猎鹰9号火箭上,三枚一级火箭共计27台以煤油为燃料的梅林发动机(Merlin 1D),可提供510万磅的推力。火箭发射时产生的推力超过 225 万公斤,大约相当于18架波音 747 飞机产生的推力总和,能把 6.35 万公斤的货物送入轨道。

而这第一次试飞,可以说是相当浪漫且充满象征意义,因为 Elon Musk 说:“通常新火箭在试飞时使用的都是混凝土或者铁块做成的模拟负载,那样做似乎非常无聊!因此我们决定发送一些不寻常的东西上太空,找找感觉!”

于是 Elon Musk 的小目标就是用将近 1 亿美元的发射成本,送一辆目前价值将近 100 万人民币的特斯拉 Roadster 跑车上火星轨道。而随着这次发射成功,Elon Musk 这辆循环播放大卫·鲍威(DavidBowie)的经典歌曲《太空怪人》(Space Oddity)的特斯拉,将会成为太空中的第一辆跑车,永恒停留在浩瀚星空中。

今天的高光时刻显然是 SpaceX 卧薪尝胆多年换来的。这家私人公司从成立至今体会了太多的失败和外界的冷嘲热讽,成长为了目前发射能力最强的私人航空公司,也成为了美国航天业的未来。

大约十年之前,SpaceX 公司首款产品“猎鹰 1 号”火箭在历经了 3 次失败之后发射成功成功将载荷送入预定轨道。猎鹰 9 号成为了目前整个公司最受 NASA 欢迎的产品,承担为空间站运送补给的任务。在最近的 2017 年,SpaceX 总共完成了 18 次的发射,约占全球发射总量的五分之一,比肩中国全年的发射总数。

重型猎鹰厉害的地方在于,它远比政府或其它民营公司制造的火箭便宜,每次发射只需大约一亿美元。航天总署、军方、其它国家政府和人造卫星制造商都将成为 Elon Musk 的潜在客户。更重要的,重型猎鹰将成为spacex公司火星殖民的很大一部分,将在计划前期向火星发射大量物资,包括第一艘登陆火星的实验红龙·。如果计划不变,2018年重型猎鹰就要将红龙发射至火星实验。

根据 SpaceX 现有的产能,Musk 表示猎鹰重型可以在每3 到 6个月之内完成一次发射。“不管需求是什么,我们都能满足。” 如果真的如 Elon Musk 所言,SpaceX 的效率已经可以超过全球其他所有的火箭研制公司了。

并且对于 SpaceX 而言,重型猎鹰的成功发射其实为 SpaceX 制造更强大火箭提供了可能性。Elon Musk 称之为 BFR,翻译过来就是 Big Falcon Rocket。简单的说,BFR 的设计原型是一个可重复使用的一级助推器加上一个重复使用的顶部飞船。这套方案将令 BFR 比重型猎鹰拥有更大推力的前提下具备更低的成本。更重要的是,其发射的周转时间将实现以小时计算而不是以天来衡量。

最后是一点小插曲,尽管在整个两个助推器已经回收成功,回到了地面上,但是在直播时候好像 SpaceX 说 center core  没有回收成功。当然,这并不影响整个发射,Elon Musk 的特斯拉 Roadster 正在飞向火星。而坐在特斯拉跑车中的假人航天员,飞向的不仅仅是火星,还飞向了未来。

最后,送上一个长达数十分钟的猎鹰火箭飞行时序GIF图,静静地感受这次伟大的壮举:(来源: @ POCKN微博)


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