低成本太空旅行时代离我们还有多远？

2017-04-05 17:28

日前，美国SpaceX公司的“猎鹰9号”火箭在美国佛罗里达发射升空，成功将SES-10通信卫星送入同步转移轨道。这是人类首次使用回收的“二手”火箭成功发射卫星。航天专家表示，“二手”火箭的成功发射是一个重要的里程碑，有望促进火箭重复利用、降低发射成本。

“猎鹰9号”火箭在美国佛罗里达发射升空。
此前几乎所有火箭都只能发射一次，一旦燃料耗尽，火箭就会坠落回到地球，一台价值数千万美元的复杂机器就这样报废了。“这好比将一架只飞过一次的波音747毁掉一样。”SpaceX公司首席执行官，美国科技界“网红”马斯克曾如此比喻。
为了降低发射成本，民间太空公司一直在研发可重复使用的火箭， SpaceX是该领域的佼佼者。“猎鹰9号”火箭从一开始就是按照可回收利用的理念设计的。例如，它的引擎没有最尖端的性能，但也意味着它们更简单、更耐用，因此能够更快速和以更便宜的成本为下一次飞行做好准备。
SpaceX技术团队宣称，一枚火箭退役前或可重复使用10次，能把成本降低80%。在适当翻新的情况下重复使用甚至能达到100次。他们今年计划再试射6枚“二手火箭”。
不过，虽然雄心勃勃的SpaceX计划了一系列大动作，也确实实现了很多人们本认为不可能的事，但重复使用火箭的三道坎，他们其实只迈过了1.1道。《国际太空》杂志执行总编庞之浩表示，SpaceX已基本掌握了火箭回收技术，如今摆在他们面前的还有两个关键技术要突破：一是保证火箭的可靠性，另一个是对回收火箭的低成本、快速维护。
事实上，在这次发射之前，从上世纪70年代首次升空的航天飞机，到最近两年推出的亚轨道航天器，人类在回收式航天器的探索已陆续进行了几十年。
然而，即使是航天器回收领域被最认为成功的航天飞机，也没能实现安全重复使用、降低发射成本的关键目标。1986年美国“挑战者”号航天飞机在第10次发射升空后，因助推火箭发生事故凌空爆炸，7名宇航员全部遇难，成为人类航天史上最严重的一次载人航天事故。
“虽然在理论上可以重复使用，但要保证可靠性非常困难。”中国航天科工二院二部研究员杨宇光表示，火箭发动机的工作环境非常恶劣，燃烧室内的温度能超过3千度，压力能达到上百个大气压。
另外，二次发射前，“猎鹰9号”火箭耗时数月的返厂维修，究竟耗费了多少成本，SpaceX尚未公布答案。庞之浩表示，“目前还属于试验阶段，维修成本可能较高。随着逐渐掌握规律，希望他们能把成本降下来，实现预期目标。”
杨宇光对重复使用火箭的成本算了本细账。除去对回收火箭进行检测、维修还需算上回收过程中诸如测控、运输等花销。同时，很多关键导航制导控制设备都在二级火箭，二级火箭入轨，回收难度及代价更大。“我认为，如果只重复使用一次，成本完全不会降低。”
“火箭从成功到成熟至少几年时间，要开展多项实验，多次反复成熟后，才能进入低成本太空旅行新时代。”庞之浩说。看来，此次“二手”火箭的发射仅仅是敲开了一扇新的大门，太空新技术的成熟之路，依然漫长。
来源：光明网/蒲潇

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