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创造历史:美国蓝色起源实现火箭重复使用

2016-01-23 20:38   浏览:1619 次    来源:腾讯太空
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北京时间1月23日(美国当地时间1月22日),由亚马逊公司创始人杰弗里·贝索斯(Jeff Bezos)创办的商业太空公司蓝色起源(Blue Origin),成功将去年11月回收的新谢泼德火箭(New Shepard)再次发射升空,成为人类历史上首枚越过卡门线(100千米高度)的复用火箭,并在发射后不久再次成功实现软着陆,创造了历史,这比SpaceX公司的猎鹰9号火箭抢先一步。

去年11月回收的这枚火箭再次进入太空并成功返回

图:去年11月回收的这枚火箭再次进入太空并成功返回

这枚火箭曾在2015年11月24日飞抵100.5千米高空并成功软着陆,成为首个越过卡门线高度的回收火箭。然而仅仅两个月时间,这枚火箭再次成功飞抵101.7千米的高度,又一次越过了100千米高的卡门线,这是国际航空联合会定义的大气层和太空的界线(100千米高度开始为太空),并随后在其发射地点垂直降落成功,这也是第一个越过卡门线的复用火箭。在去年11月的回收过程中,新谢泼德火箭的BE-3发动机在距离地面1.5千米处开始重新点火,将火箭着陆前的速度速度降低到7千米/时。

跟随火箭升空的乘员舱也成功软着陆返回地面

图:跟随火箭升空的乘员舱也成功软着陆返回地面

跟随火箭升空的还有将来搭载人类前往太空边缘旅行的乘员舱,它随火箭到达100千米高空后分离,并利用三枚降落伞与反冲发动机软着陆成功。根据视频提供的信息,降落伞将飞船的速度降到了24千米/时,在最后着陆瞬间,反冲发动机将飞船速度降低到5千米/时。在未来,这个乘员舱可以搭载6人前往100千米上下的太空边缘,体验失重飞行并欣赏太空风景。蓝色起源希望用这种方式将游客送上太空,并利用回收技术降低成本。

相比较SpaceX高调的火箭回收网上直播,蓝色起源这次回收过程依旧低调,只在发射前有媒体报道可能会在当地时间22日再次发射,等到公众回过神来,他们已经发射并回收成功。

短短两个月,已经有四次火箭尝试回收着陆(SpaceX两次、蓝色起源两次),三次成功一次失败。唯一的一次失败发生在北京时间1月18日,SpaceX公司的猎鹰9号火箭在海上回收过程中因一条腿锁定失灵,倾倒砸在了回收平台上,回收失败。而去年12月22日,猎鹰9号在陆上回收成功,SpaceX公司在1月对这枚回收的一级火箭进行了静态点火测试,证实该火箭上的梅林1D发动机依旧运作良好。

或许我们正处在一个新太空时代来临的变革期,相比较冷战时期美苏太空竞赛催生的航天技术革命,今天航天私企的空间竞赛越来越像另一轮革命。不同的是上一轮太空竞赛实现的是将人类送入太空甚至更遥远的月球,证明人类远征太空技术上可行;今天航天私企的竞赛带来的变革是将普通人和航天器更经济、大量地送入太空,传统航天企业将因为高昂的成本逐渐被淘汰,人类廉价进入太空的时代已开启,我们正在见证历史。

为什么要回收火箭?

火箭回收重复使用将给全球太空商业发射带来革命性变化:回收一级火箭将大幅降低火箭发射费用,人类前往太空不再昂贵,廉价太空时代指日可待。因为一枚火箭的成本,燃料仅占很小一部分,火箭的导航控制系统、燃料储箱和发动机等部分才是大头。如果一枚火箭可以重复使用,将大大降低发射成本。

比如SpaceX每次发射费用约6000万美元,其中燃料费用仅20万美元。实现火箭回收技术后,发射价格有望降低一个数量级,每次仅600万美元甚至更低。SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)曾表示:“我想我们将很快积累像一个舰队一样多的回收火箭,这将使我们花费数年的时间去使用它们,并确保它们都工作的很好。”

蓝色起源与SpaceX公司的火箭回收有什么不同?

新谢泼德火箭最终飞行高度仅100千米,刚刚到达太空边缘,它旨在搭载游客前往太空边缘做观光旅行,体验失重飞行。猎鹰9号火箭是真正的太空商用火箭,一级火箭分离高度就接近100千米,随后一级火箭仍将继续飞行到约200千米的高度才返回地面。猎鹰9号一级火箭返回地面的速度要远大于新谢泼德火箭,且箭体结构并不像新谢泼德火箭那样特化为较适合亚轨道飞行,返回并软着陆要比新谢泼德火箭难上几个数量级。两家公司的火箭飞行目的不同,所以回收技术难度上也很多差距。

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