位于美國(guó)加利福尼亞州的太空探索技術(shù)公司日前宣布，它的“草蜢”火箭在本月初的試驗(yàn)中創(chuàng)造了一項(xiàng)新紀(jì)錄：火箭由發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火后飛到744米的空中，然后又垂直降落回發(fā)射臺(tái)。
這項(xiàng)試驗(yàn)的成功不僅顛覆了人們?cè)瓉?lái)固有的思維模式，更是打破了目前火箭只能一次性使用的技術(shù)瓶頸，大大節(jié)約了飛行成本，同時(shí)也可以減少空氣污染以及太空垃圾。
四條“腿”減震外觀完好
這家企業(yè)在其網(wǎng)站上公布了7日進(jìn)行試驗(yàn)的視頻，在美國(guó)德克薩斯州麥格雷戈的火箭測(cè)試基地，該公司將十二層樓高的火箭升空至744米，在空中短暫平移，最終保持發(fā)射時(shí)的姿勢(shì)返回了發(fā)射架。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程持續(xù)78.8秒，火箭降回地面后外觀完好。過(guò)去試驗(yàn)的“草蜢”火箭只能垂直升空、垂直返回，而這次試飛的火箭，可以在空中不斷變換飛行角度，即可以斜著飛。
“草蜢”火箭使用了全新的垂直起飛垂直降落概念。與傳統(tǒng)運(yùn)載火箭相比，“草蜢”外形上最大的不同是帶有四條鋼鋁結(jié)構(gòu)的“腿”，它們帶有液壓減震器。這四條“腿”使火箭能抵御垂直落回地面的巨大沖擊而不致嚴(yán)重?fù)p壞。
重復(fù)使用可節(jié)省成本75%
太空探索技術(shù)公司說(shuō)，“草蜢”的試驗(yàn)是這家企業(yè)研發(fā)垂直起降、完全可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的“關(guān)鍵一步”。
今天，人類探索宇宙的主要工具仍舊是火箭，而傳統(tǒng)的運(yùn)載火箭是一次性使用的，發(fā)射后墜回地面時(shí)在大氣層中燃燒殆盡，只剩下一些金屬殘片。造價(jià)不菲的火箭只要升了空，就已經(jīng)像飛天的煙花，它的生命也畫(huà)上了句號(hào)，擺在各國(guó)政府面前最棘手的問(wèn)題就是資金和技術(shù)問(wèn)題。而垂直起降的運(yùn)載火箭在落回地面后，只要稍加修復(fù)，重新加注燃料就可再次發(fā)射，大大降低了發(fā)射成本。按照該公司創(chuàng)建人馬斯克的說(shuō)法，可回收火箭將整個(gè)發(fā)射項(xiàng)目的資金節(jié)省了75%以上。
《國(guó)際太空》雜志副主編龐之浩說(shuō)：“這樣能夠大大降低成本?，F(xiàn)在人類航天最大的一個(gè)瓶頸就是成本太高，限制了更多的人上去。如果這項(xiàng)技術(shù)取得了實(shí)用性進(jìn)展，未來(lái)會(huì)大大加速人類進(jìn)入太空的步伐。”
回收二級(jí)火箭成為可能
太空探索技術(shù)公司由億萬(wàn)富翁埃隆·馬斯克于2002年創(chuàng)建，其目的是以低成本火箭發(fā)射與國(guó)家主導(dǎo)的航天機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)，搶占商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)。該公司已用“獵鷹9號(hào)”系列運(yùn)載火箭承攬衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，并與美國(guó)航天局簽訂合同，向國(guó)際空間站運(yùn)送宇航員和貨物。
這家企業(yè)正在開(kāi)發(fā)其“獵鷹9號(hào)”運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用版本，并在今年9月底的最近一次發(fā)射中，成功回收“獵鷹9號(hào)”的部分一級(jí)火箭。火箭的固體助推器是最早的可重復(fù)使用部件，其需要使用降落傘才能墜落海面，之后還需要花費(fèi)一定的資金進(jìn)行修復(fù)。“草蜢”火箭測(cè)試的重復(fù)使用技術(shù)可使火箭安全降落在預(yù)定地點(diǎn)，不僅第一級(jí)可以返回，連火箭的第二級(jí)也可以重返降落在預(yù)定地點(diǎn)，這無(wú)疑增加了起飛的死重，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)是擁有強(qiáng)大推力的發(fā)動(dòng)機(jī)。
不過(guò)，龐之浩認(rèn)為，現(xiàn)在取得了一個(gè)初步的成就，但是離實(shí)際應(yīng)用還比較遠(yuǎn)。航天器一般最低也要運(yùn)行200多公里左右，現(xiàn)在只是744米，所以還有很長(zhǎng)的路要走。
背景資料
本次試驗(yàn)是“草蜢”火箭的第八“跳”。太空探索技術(shù)公司于2011年啟動(dòng)“草蜢”火箭的前期工作，測(cè)試并驗(yàn)證可重復(fù)使用、垂直發(fā)射、垂直著陸技術(shù)。自2012年9月開(kāi)始測(cè)試以來(lái)，“草蜢”的每次試驗(yàn)都打破了上一次的紀(jì)錄，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)TVC、推力矢量控制、油門控制技術(shù)進(jìn)行了階段性的測(cè)試。