新華社北京1月18日電(新華社記者欒海)北京時間18日凌晨,美國太空探索技術(shù)公司第五次嘗試回收已發(fā)射升空的“獵鷹9”運載火箭的第一級,結(jié)果再次失敗。但是其所用技術(shù)的某些特點、研發(fā)方向和運營模式仍值得研究思考。
下海就摔說明啥
過去一年多里,美國太空探索技術(shù)公司已先后五次嘗試發(fā)射并回收“獵鷹9”火箭,令人驚訝。航天專家龐之浩說,這種火箭除第三次升空即爆炸以外,最初的兩次海上回收失敗均與燃料不足、垂直降落的火箭第一級沒有受到充分控制有關(guān)。第四次回收成功是通過地面著陸實現(xiàn)的。
之所以此次仍在海上回收,是因為火箭從加利福尼亞州海濱飛到海上后,再讓它飛回陸地太消耗燃料,而讓它在海上機動的船只平臺上著陸理論上最經(jīng)濟實惠。但此次失敗說明,“獵鷹9”火箭盡管采用了增大推進劑系統(tǒng)冗余、可調(diào)節(jié)推力和多次啟動的火箭發(fā)動機、主體火箭與助推火箭交叉供給推進劑等技術(shù),但目前這些手段仍不足以應(yīng)對海上較復(fù)雜的氣象條件以及不斷晃動的駁船平臺,以致此次降落速度過快,成了硬著陸。
如果在海面垂直降落最終行不通的話,還有三種回收方式可以考慮:用降落傘垂直下降、無動力滑翔降落、有動力滑翔著陸。但第一種方式會增大載荷,后兩種方式需添加滑翔翼,增加發(fā)射重量,違反了盡可能減重、便于回收、節(jié)約發(fā)射成本等設(shè)計初衷。由此可見,在低成本研制和確?煽啃灾g,太空探索技術(shù)公司還沒有找到平衡點,仍需繼續(xù)探索。
干嘛非要回收
商業(yè)航天的最大意義是經(jīng)濟性。據(jù)國際航天專家估算,目前的一次性使用運載火箭將1公斤物品送入太空要花費一兩萬美元。通過優(yōu)秀的總體設(shè)計和充分試驗,“獵鷹9”火箭的近地軌道發(fā)射報價約為6000萬美元,相當于每公斤載荷花費4600多美元。
在這一低成本基礎(chǔ)上,如果能回收“獵鷹9”火箭第一級并重復(fù)使用,還可使該火箭的成本再降低80%。如能回收第一級和第二級,就能省去98%的成本。因此,大大節(jié)約火箭發(fā)射總費用的巨大空間是存在的。
但是,回收運載火箭不等于能重復(fù)使用它,重復(fù)使用也不等于省錢。因此必須研制出類似普通飛機發(fā)動機那樣可往返天地、重復(fù)使用的火箭發(fā)動機,每次回收后的維修成本和時間必須很少,且至少能用10次以上才劃算,這是極大的挑戰(zhàn),突破這一難關(guān)意義重大。
從大方面說,只有解決了回收再利用難題,才能讓更多大型航天器便捷地駛?cè)敫舆b遠的太空。從應(yīng)用層面說,如此力壓成本可使人造衛(wèi)星的研制費用便宜得多;回收火箭還能保障地面人員和財產(chǎn)安全,有利于保護環(huán)境。
帶給業(yè)界啥啟示
盡管此次回收試驗再次失敗,但太空探索技術(shù)公司仍完成了衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),顯示出其較可靠的太空貨物運輸能力。不僅如此,近10年來在美國官方的持續(xù)扶持下,該公司以及軌道ATK公司、內(nèi)華達山公司、藍色起源公司等一批美國私營航天企業(yè)獲得長足發(fā)展,它們所具有的運載火箭航天能力已對美國部分傳統(tǒng)大型航天企業(yè)構(gòu)成挑戰(zhàn)。
不久前,在中國“遠望智庫”、《國際太空》雜志聯(lián)合主辦的“遠望論壇”上有專家介紹說,倘若把太空探索技術(shù)公司現(xiàn)在承擔(dān)的類似于國際空間站商業(yè)貨運任務(wù)還給美國航天局,仍用傳統(tǒng)模式采購的話,成本將比現(xiàn)在高出4至10倍;假如該公司的貨運“龍”飛船發(fā)射業(yè)務(wù)交給傳統(tǒng)承包商的話,要價會高出2倍。
此外,據(jù)美國航天基金會2015年發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在2010年至2014年間,全球航天業(yè)保持每年6%到7%的穩(wěn)定增長,其經(jīng)濟總量達到3300億美元,其中約76%來自商業(yè)航天領(lǐng)域。由此可見,商業(yè)航天正成為帶動全球航天經(jīng)濟發(fā)展的引擎。
因此有專家指出,商業(yè)航天就是采用市場化手段,運用市場機制或者按照市場規(guī)律開展的航天活動,是人類航天事業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。從目前美國和其他國家的商業(yè)航天現(xiàn)狀不難看出,政府支持是商業(yè)航天發(fā)展的關(guān)鍵,通過立法和政策扶持、釋放商業(yè)航天發(fā)展空間、轉(zhuǎn)移技術(shù)和政府采購等措施,可以促進商業(yè)航天持續(xù)發(fā)展。當然,航天發(fā)展要分門別類,某些領(lǐng)域還沒有到開放的時機。
[責(zé)任編輯:李杰]
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