美國航天私企SpaceX公司研制的“獵鷹9號”可重復使用火箭上周進行了首次發射。昨天,SpaceX公司老板艾倫·馬斯克向媒體宣布,這次發射是成功的,他們的火箭成功在大西洋上實施了軟著陸,但卻因遭遇強風暴在海中損毀,未能成功回收,他同時宣布還將進行后續試驗。
安裝有著陸腿的“獵鷹9號”火箭
北京時間凌晨1點,美國“創新傳奇”艾倫·馬斯克突然在華盛頓美國媒體俱樂部舉辦媒體發布會,稱將宣布“革命性”消息。
據《防務新聞》報道,馬斯克在發布會上宣布,SpaceX公司研制的“獵鷹9號”可重復使用運載火箭第一級成功在大西洋上實現軟著陸,但火箭本身在風浪中解體,未能回收。
艾倫·馬斯克說:“我很高興的向各位證實,我們已經實現了在大西洋上的軟著陸,所有我們接收到的數據顯示,這枚火箭在著陸后處于完全正常的狀態。”
“獵鷹9號”火箭著陸腿樣品
獵鷹9號火箭著陸腿張開狀態
“獵鷹9號”返航想象圖
然而,“獵鷹9號”火箭是在一場強風暴中著陸并且“第一級火箭被大浪所摧毀”。馬斯克說,SpaceX公司試圖用一艘小艇搜尋火箭,“我們甚至呼叫了海岸警衛隊,但海岸警衛隊不愿意(在強風暴中)出動。”
據悉這次發射試驗是在一周前舉行的。SpaceX公司其他項目還包括“龍”飛船,它目前仍在國際空間站上。
正準備進行軟著陸發射試驗的“獵鷹9號”火箭
馬斯克是在一個匆忙組織的媒體發布會上宣布這一“革命性”消息的,這個發布會在華盛頓國家媒體俱樂部進行。在發布會后他簡短回答了記者提問,馬斯克說,他們已經搜尋到部分碎片,包括火箭的一個著陸腿。他同時也提到,他們的最終目標是讓火箭在發射衛星后回到地面上著陸,并能在第二天再次執行發射任務。
“SpaceX公司到現在為止所獲得的還只是一些進展,還沒有‘革命性’的進步,”他說“如果我們能夠找到第一級,那么這一事件才真稱得上‘革命性’。”
他同時聲稱,該公司的下一次發射試驗將會在更加靠近海岸的地方進行,同時將動用一艘更大的船進行搜索。如果火箭被從海上完好回收,將會在兩個月內修復并執行下一次發射。
馬斯克同時在發布會上指責美國軍方支持的美國“聯合發射聯盟”壟斷了軍用航天發射市場,稱他將會起訴美國政府以爭取私企發射軍用衛星的權利。
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獵鷹9號與可重復使用火箭
“獵鷹9號”是美國SpaceX公司研發和制造的衛星運載火箭,現為獵鷹運載火箭家族的唯一現役火箭。
該型火箭為兩級火箭,均采用液態氧和煤油作為燃料。獵鷹9號火箭的低地球軌道運載能力為13,150千克(29,000磅),而地球同步轉移軌道的運載能力為4,850千克(10,700磅),屬中等能力的運載火箭。
蘇聯“暴風雪2”航天飛機可重復使用助推器效果圖
“暴風雪2”的可重復使用助推器的著陸方案要比“獵鷹9號”可行性強一些
獵鷹9號火箭和“龍”飛船的配搭贏得了美國國家航空航天局商業軌道運載服務計劃(Commercial Orbital Transportation Services, COTS)的國際太空站商業補給服務(Commercial Resupply Services, CRS)合約。天龍號太空船的首次正式國際太空站補給任務于2012年10月8日成功發射。未來獵鷹9號火箭也將會在美國國家航空航天局的商業載人航天發展計劃(Commercial Crew Development, CCDev)中做為可供載人航天任務使用的運載火箭使用。
SpaceX 在原來的獵鷹9號火箭(獵鷹9號 v1.0)基礎上研發了大60%的改良型火箭獵鷹9號 v1.1,于2013年9月29日的獵鷹9號第6次發射中首次使用。
“獵鷹9號”兩級火箭的頂端和外層全部是采用超強度鋁鋰合金材料制造的。且后蓋上面蓋了特制的擋熱板,用以保護“獵鷹9號”第一級和第二級在重返地球大氣層時免遭損壞,這樣便可以回收再利用。
根據SpaceX的計劃,“獵鷹9號”火箭將具備可重復使用的特性,其兩級火箭均將安裝著陸腿,完成發射任務后落入大氣層并重新以剩余的燃料再次啟動發動機,垂直著陸在地面上,以再次執行發射任務。
可重復使用火箭理論上是一種可行的方案,但在“獵鷹9號”之前,人們一般設想讓火箭在大氣層內再啟動減速后用降落傘實施回收。而SpaceX的垂直著陸方案理論上能讓火箭落地時確保100%的完整性,重新加注燃料后即可再次發射。但這一構想面臨許多技術難題,首先,要實施垂直降落,火箭必須具備更多的燃料,才能充分降低著陸速度,同時也要求提高火箭結構強度,增加“死重”,這會增加發射的成本,降低火箭運載重量;其次,垂直著陸對控制系統,發射艙氣象條件等都有苛刻要求,技術上難以完全實現。到目前為止,這方面的研究還處于起步階段,SpaceX公司也僅將其列入“遠期規劃”。
冷戰期間,蘇聯曾經研制“暴風雪2”號航天飛機,設計中它的助推器也是可重復使用的,在返回大氣層后可張開機翼,實施水平降落。