北京时间4月9日凌晨,美国太空探索技术公司在屡次尝试失败后,终于让“猎鹰9”运载火箭第一级在海面平台垂直降落成功。
此次海上回收成功具有重要的象征意义。它如何能实现?对未来航天发射将产生怎样的影响?又将给世界航天发展带来怎样的启示?
火箭回收难度大
回收航天器并不新鲜,但回收火箭的难度要远大于航天飞机、飞船和返回式卫星。这是因为越是细长的飞行物,越不好控制其空中姿态,要使细长的火箭箭体精确地在海上平台垂直着陆,是难上加难。
中国航天专家庞之浩介绍说,实现这一突破需要攻克两大关键技术:一是通过运载火箭上的液氮推力器来调整飞行姿态,使火箭几乎没有任何滚转,在降落过程中一直与地面保持垂直;二是火箭发动机要具有推力可调、多次启动等功能,以便软着陆。“猎鹰9”火箭可通过主发动机3次点火制动减速,来控制火箭的下落速度,由每秒1300米减速为每秒2米。
在不久前中国“远望智库”、《国际太空》杂志合办的“远望论坛”上,有资深航天工程师指出,“猎鹰9”一级火箭的回收技术以着陆支架、姿态控制技术、推进剂交叉供应和高效发动机为亮点。
这些技术单项看来与一些航天大国的现有技术相比并没先进到哪儿去,但将它们组合起来的系统却非常优异。这意味着不论火箭技术、卫星技术,还是探测器外星着陆技术,都可以集成在一起,系统更优化、指标更先进,这体现出火箭系统设计的出色能力。
前四次海上回收均失败
对“猎鹰9”海上回收成功,太空探索技术公司创始人、首席执行官埃隆·马斯克欢呼:“这是通往星空的又一步。”美国商业太空飞行协会发表声明说,快速可重复使用的火箭是更经济可行的未来太空飞行的关键,今天的成功是在这个领域“迈出的一大步”。美国空间新领域基金会说,这次降落不仅对航天产业产生影响,也将对未来的人类创新产生影响。
去年12月,太空探索技术公司曾成功在陆地回收“猎鹰9”火箭第一级。但是海上回收火箭难度大,因海面无人船只有足球场那么大,且不断移动摇摆,此前4次海上回收尝试均以失败告终。
当被要求评价此次成功回收的意义时,马斯克说:“要走向太空,就需要获得(火箭)完全而且快速的可重复使用性能。一旦火箭第一级可以这样做,这将对发射成本产生重大影响。”
当地时间4月10日,此次回收的火箭第一级运回陆地。马斯克说,这枚火箭将进行10次点火测试,如果一切情况良好,最早将在今年6月再次发射。他表示,火箭可重复使用很重要,但可能还要再过上几年才能有效地做到这一步,在这期间仍将会见到一些失败。
展望未来,马斯克说,一个目标是让火箭第一级重复用上10次至20次,然后经过整修再用上100次左右;另一个目标是火箭第一级重复使用的时间间隔缩短至几个星期。“猎鹰9”火箭本身成本在6000万美元左右,而每次加注燃料的费用在20万至30万美元。因此,一旦火箭第一级达到有效快速重复使用的程度,届时发射成本将有望降到现在的百分之一。
一次成功的海上回收距廉价太空发射还远得很,也不是所有人都相信火箭回收就能降低发射成本,美国的航天飞机就是反例。无论如何,正如马斯克所言,这次软着陆成功至少证明海上回收技术上可行。
据新华网