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重型猎鹰首飞,五大高风险时刻

重型猎鹰首飞的模拟视频,配乐是David Bowie的《Life on Mars?》。视频来源:SpaceX

艾麦乐 编译)发射重型猎鹰火箭无疑是SpaceX迄今尝试过的风险性最高的任务,不过该公司CEO、亿万富翁伊隆‧马斯克(Elon Musk)说,面对这些风险,他找到了内心的平静。

“通常,在发射前一天,我会感到超级紧张。这一回,我没有。”昨天,在这款高达70米的重型火箭第一次按计划开始倒计时的前夜,他对记者说,“这可能是个不好的迹象,我也不太确定。实际上,我觉得相当开心,还有点飘飘然…… 我确定,我们已经做了我们能做的所有事情,让这次任务有最大的可能性来取得成功。”

如果一切顺利,SpaceX将验证他们有能力把重型载荷送往高地球轨道,甚至送到地球轨道以外。这一回,马斯克打算发射一辆红色特斯拉敞篷跑车,驾驶座上还坐着一个假人——不过,同样的火箭可以用来发射更正式的载荷,比如间谍卫星。

不过,也有可能一切都不顺利:马斯克估计,首次发射完全成功的可能性大约是50-50。在昨晚的新闻发布会上,他列出了他在观看这次发射时最担心的五大风险时刻。

  • 27台发动机点火升空:重型猎鹰由3枚独立的猎鹰9号火箭芯级捆绑而成,这意味着3枚火箭上的各自9台默林火箭发动机必须要协同工作。马斯克说,他担心“这3枚芯级助推器之间会相互影响”——有可能彼此之间的共振会让它们撞在一起导致灾难性的后果。“只要它能够飞离发射塔架,不把发射塔架炸成碎片,我就当它是胜利了。”
  • 承受最大压力:升空后76秒,火箭将承受最大的空气动力学压力,也就是所谓的Max-Q——此时,火箭箭体上的随的压力最大。马斯克说,“火箭有可能会在此时解体。”
  • 留意掉落的冰块:重型猎鹰的3枚捆绑式结构也提高了另外一重风险,即超低温冷却的火箭上面级外表面冻结的冰块可能在发射时脱落,击中两侧助推火箭的顶部。马斯克说,“这些冰块可能像加农炮弹一样击穿助推火箭的头锥。”
  • 助推器分离:马斯克指出,三枚芯级火箭的分离系统已经在地面上进行了全面的测试,但从来没有在飞行中接受过检验。他说,“二级火箭一旦与芯级火箭分离,接下来的流程我们就熟悉多了。”
  • 穿越辐射带:这次试射的飞行轨迹不同寻常,需要在长达6小时的在轨滑行阶段穿越包裹地球的范艾伦辐射带。马斯克说,“这里的辐射环境实际上要比深空还要糟糕得多。”火箭上面级的电子系统可能无法在这样的辐射环境下幸存,也就无法进行关键的一次点火,将特斯拉送出地球轨道。马斯克说,“火箭上面级将会承受相当沉重的打击。”

而在有利的一面,重型猎座的成功可能会在重型火箭发射市场带来一场革命,就像SpaceX的猎鹰9号已经在近地轨道航天任务中带来了变革一样。

目前重型猎鹰火箭一次发射的标价是9000万美元,作为对比,猎鹰9号一次发射是6200万美元。不过,马斯克指出,如果全部3枚火箭芯级都能够回收的话,重型猎鹰的发射费用最终不会比猎鹰9号高出太多。

如果我们成功做到这一点,那么对于其他所有的重型火箭来说,‘游戏已经结束了’。”马斯克说,“这就好比尝试销售一架飞机,其中一家飞机公司拥有可复用的飞机,而其他公司的飞机都是一次性的,你必须使用降落伞跳到你的目的地,而那架飞机则会随机坠毁在其他地方。”

按照SpaceX的生产速度,马斯克说重型猎鹰火箭每隔3到6个月能够发射一次。他说,“只要有需求,我们就能满足它。”

不过,在马斯克看来,重型猎鹰主要只是一个过渡阶段,最终的目标将是推力更强大的火箭,也就是所谓的BFR(这是Big Falcon Rocket的缩写,当然如果你愿意,也可以把它看成是Big Fucking Rocket的缩写)。

猎鹰1号、猎鹰9号、重型猎鹰和BFR的对比,左侧为火箭大小对比,右侧为火箭载荷能力对比。重型猎鹰只是一个过渡阶段,SpaceX的目标在于研发更大型的BFR火箭。图片来源:SpaceX

他说,“如果愿意的话,我们实际上可以给它再加上两个助推器,把它变成‘超级重型猎鹰’,大概能把推力提高到900万磅力(相当于4100吨力)…… 不过我们认为,全新的BFR构架才是更好的发展方向。”

马斯克说,BFR将被设计成可复用一级火箭和可复用上面级飞船的组合,要比重型猎鹰更加经济。不仅如此,发射的周转时间也可能缩短到几小时,而非几天。

出于这一原因,SpaceX正在加大BFR的开发力度。

“我们的重点在于飞船,”马斯克,“我们希望能够在明年进行短程飞行。这是我们的抱负。”

考虑到时间表和BFR构架的优点,马斯克不再期待使用重型猎鹰火箭将乘客送往月球作绕月飞行。他说,“直到去年,这还是我们的计划,不过后来我们想,‘好吧,或许我们可以加快BFR的开发,快过我们的预期。’”

如果马斯克的远见能够像他希望的那样很快变成现实(这点一向不那么确定),那么能够近距离看到马斯克的特斯拉跑车在轨道上运行的下一批人类,很可能是追随着它的轨迹前往火星的乘客,只不过他们乘坐的,不会是重型猎鹰,而将是BFR飞船。(编辑:Steed

PS:重型猎鹰首飞的窗口,将在北京时间2月7日凌晨2:30打开,持续3小时。果壳网将在微博上对此次发射进行图文直播,敬请留意!

The End

发布于2018-02-06, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Alan Boyle

GeekWire航空航天科学编辑

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