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首飞成功!马斯克卧薪七年终于再次改写历史

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发表于 2018-2-6 22:14:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
刚刚,几番推迟之后,在逾十万现场观众的注视下,佛罗里达肯尼迪航天中心 LC-39A 发射工位,这个曾经承载了“土星 5 号”火箭登月和“哥伦比亚”号航天飞机首飞的发射位再次为自己的光荣传统添上了传奇的一笔——人类现役运力最强的火箭重型猎鹰(Falcon Heavy)成功在这里完成了首飞并完成一级火箭回收!那家叫做 SpaceX 的公司和那个名为马斯克的男人再次成为万众瞩目的焦点。

这既是一次火箭发射任务,也可以说是马斯克自导自演的一次“太空级”的大 Show。在火箭发射的前一天,马斯克的 Twitter 就开始不断“刷屏”。先是推出一支最新的重型猎鹰概念片,配以 David Bowie 的《Life on Mars?》可以说是十分应景。
  重型猎鹰全新概念片
  随后,老马又大打情怀牌,随手贴出了几张颇具年代感的太空海报,随图配文更是简单直接——“Mars Awaits”。

而正如马斯克此前频频允诺的一样,这次的重型猎鹰发射所搭载的正是他本人的一辆樱桃红色特斯拉 Roadster 跑车。不仅如此,一个身着 SpaceX 公司已经公布的宇航服的“驾驶员”假人“Starman”(同样是Bowie的一首歌)以非常酷炫的方式坐在驾驶位。更为神奇的是,在特斯拉跑车的仪表板上还藏着一个跑车的微缩模型,同样有一个宇航员小人坐在里面,车上还带有一套微缩版本的阿西莫夫《基地》三部曲。不得不说马斯克真是“彩蛋”多多,硬是要一次发射为其旗下的两家公司打了免费广告。

根据 SpaceX 公司介绍,这辆车会被送入地球—火星转移轨道,同时,车子会不间断的播放 David Bowie 的成名作《太空怪咖》(Space Oddity),届时,跑车上装有的 3 台摄像头应该会拍车里的假人所看到的宇宙视角。马斯克说,“一切顺利的话,它们应该会提供非常棒的画面。”如果不出意外,按照马斯克本人的原话,“这辆车会在宇宙中飞行超过 10 亿年。”试想一下,动人的音乐搭配深邃的星空,一幅难得的华章美景。
  David Bowie - Space Oddity来自DeepTech深科技00:0005:14
  但回到这次发射本身,之所以外界对这枚火箭期待已久,除了闪耀着光环的“SpaceX”和其创始人“马斯克”之外,重型猎鹰火箭自身的超强性能和绝佳的性价比也一举打破了多项世界纪录,使其成为目前人类现役的火箭中运载能力最强的一款。
  近地轨道运载能力(LEO):63.8 吨——相当于一架满载乘客的波音 737 客机,比目前纪录保持者德尔塔 IV 重型火箭的 28.8 吨足足提高了两倍还多;
  地球同步轨道运载能力(GTO):26.7 吨——相当于二战时英军一辆“玛蒂尔达”II 型坦克;火星轨道的运载能力:16.8 吨——相当于一台 LAV3 装甲车。
  重型猎鹰火箭高 70 米,宽 12.2 米,起飞重量 1420 吨,起飞时 27 台梅林 1D 发动机同时工作,可以提供高达 2280 多吨的起飞推力。这种运载能力也只有专用登月的土星 5 号和前苏联的航天飞机“御驾”能源号火箭可以俯视。而除了大推力之外,最值得关注的一点就是重型猎鹰的可重复使用能力,此次发射的三枚一级箭体全部实现回收,而其中两枚助推火箭还是此前用过的“二手货”,由此也可见 SpaceX 的回收技术已经十分成熟。
  除此之外,例如重型猎鹰火箭的助推器分离和一二级分离均采用的无损式“冷分离”模式(主要为冷氮喷射或机械式推杆)也是一大亮点,其相较于更为传统的爆炸式“热分离”无疑会更具优势,目前,SpaceX 所进行的数十次冷分离操作无一失败,证明足以被其他人借鉴应用。

不过,虽然这次重型猎鹰成功完成了首飞,但殊不知马斯克和整个 SpaceX 团队已经在这背后默默耕耘了数年之久,可以说,每一次亮眼的表现都是由无数人的智慧和汗水换来的。
  “猎鹰”问世
  有关于重型猎鹰诞生的故事还要追溯 7 年前。2011 年 4 月份,那时只有三十几岁的马斯克还没有成为“钢铁侠”,SpaceX 和特斯拉也远没有形成如今这样的誉满天下的影响力。但也正是在这样的背景之下,马斯克却通过寥寥几位记者向世界宣告了“他想要造出重型猎鹰火箭”的疯狂想法。

之所以“疯狂”,是因为在当时那个时间点,美国的航天业似乎已经陷入了前途未卜的困顿之中,仅仅几个月之后,美国人引以为傲的航天飞机就迎来了最后一飞,之后便彻底终结了历史使命,这意味着曾经的航天霸主已经在兜兜转转之中变得没有了将人送入太空的能力。而 NASA 除了要被迫接受来自俄罗斯的强势态度之外,国内的联合发射联盟(ULA)也是将垄断做到了极致,不断攀升的发射要价使得美国政府有苦难说。
  内外交困之中,马斯克带来了希望,他大胆承诺,重型猎鹰的运载能力将达到航天飞机和德尔塔 IV 重型火箭的两倍以上,只需要发射一次就可以将宇航员送上月球甚至火星。同时,在记者们的追问之下,他还大胆给出了重型猎鹰火箭的首飞时间:2012 年底。不过,就像马斯克本人当时所说的一样,“发射这件事本身就很难预测”,几经拖延之后,直到今天他才兑现了当时的诺言。
  2011年,马斯克在重型猎鹰火箭新闻发布会
  自然,在科研人员眼里,在符合技术发展规律的要求之下,进度拖延可能并算不上什么致命的问题,但在商战江湖上的竞争对手看来,任何的一点瑕疵都可以被用来大做一番文章。
  从项目提出,重型猎鹰就不断遭到以 ULA 为代表的同行的冷嘲热讽,除了反复推迟之外,最大的一个梗就是 27 台梅林 1D 发动机(Merlin-1D)的捆绑式设计了。这很容易让外界联想到当年苏联 N-1 登月火箭的 30 台 NK-15 发动机的壮观景象,可时运不济,从 1969 年到 1972 年,“怪兽”N-1 四射四败,苏联的登月计划也因此而草草收场。

多年过去,红色帝国早已解体,但太空竞赛中的胜出者美国却似乎并没有能继续引领全球范围内航天领域的创新,反而是体制愈加保守,整个行业如同一潭沉寂死水。就以 NASA 和美国军方的航天项目为例,在没有议价能力的情况之下,政府只能乖乖的掏出真金白银,交由波音、洛克希德·马丁等大型军工企业进行设计、开发、测试,直到马斯克的出现才开始逐渐打破这一日渐陈旧的局面。
  大约十年之前,SpaceX 公司首款产品“猎鹰 1 号”火箭在历经了 3 次失败之后终于发射成功,并成功将载荷送入预定轨道,要知道,历史上可从来没有一家私人公司能够做到这一点。旗开得胜之后,SpaceX 又推出了拳头产品“猎鹰 9 号”火箭,于是,来自 NASA 的空间站货运补给大单纷至沓来。

在最近的 2017 年,SpaceX 总共完成了 18 次的发射,约占全球发射总量的五分之一,比肩中国全年的发射总数。一鼓作气之下,酝酿已久的重型猎鹰趁此登上了舞台。
  前景迷局
  随着重型猎鹰火箭首飞成功,一个非常直接的问题也被抛了出来,重型猎鹰火箭的市场在哪里?换句话说,在已有的猎鹰 9 号面前,重型猎鹰会不会稍显多余?
  当马斯克在 2011 年首次公布重型猎鹰计划时,猎鹰 9 号才仅仅飞行过两次,最初版本的运载能力也仅有 10.5 吨,随着梅林发动机的升级,两年之后的猎鹰 9 号 1.1 版的近地轨道运载能力才得以提升到 13.2 吨。
  在那之后,猎鹰 9 号不断进行迭代,发动机升级、箭体材料优化、使用密度更高的燃料以增大载重。等到 2015 年 12 月,猎鹰 9 号成功实现首次回收时,其最大近地轨道运载能力已经达到了接近 23 吨。而即将在今年年底亮相的“ Block 5 ”最终版猎鹰 9 号火箭的运载能力仍将在此基础上提升至少 10%。

这也就意味着,从 2011 年到2018 年的七年间,猎鹰 9 号火箭的运载能力已经几乎翻倍,在此期间 SpaceX 承接的很多重要发射任务也都是由这款明星火箭所完成,可以说,猎鹰 9 号完全有能力揽下当下绝大部分的发射任务。
  那么,在这种情况之下,重型猎鹰看起来似乎显得有些“生不逢时”,而依据目前已经签订的订单来看,重型猎鹰火箭的目标市场也是依旧不太明朗。
  目前,今年已知的重型猎鹰的发射计划只有两个,分别是沙特阿拉伯一枚重达 6 吨的 Arabsat 6A 卫星,以及美国空军将利用重型猎鹰火箭执行的空间测试计划-2(Space Test Program-2,STP-2)任务,该任务最吸引人的一点是它会搭载一个由知名非盈利太空探索组织 The Planetary Society 所研制的 LightSail 2 航天器,目标就在于测试太阳帆的可用性。

按照以前的猜测,重型猎鹰很有可能会被用于卫星星座的组网发射。因为在未来几年,包括 SpaceX、OneWeb 和 Planet 在内很多公司都有在近地轨道建造用于通信、测绘的卫星群的计划,每个方案动辄就是成百上千颗卫星。
  不过在目前看来,这一市场未必适合重型猎鹰,随着诸如国外 Rocket Lab 和国内零壹空间等小型火箭公司的崛起,以及印度、俄罗斯等国家采用“一箭多星”的发射方式,这部分需求将会得到较大程度的满足。前白宫—NASA 联络专员 Greg Autry 就直截了当地评价道,“重型猎鹰在这个市场排不上号。”
  除了为企业进行商业发射,另一个存在可能性的市场就是为美国军方执行发射任务。早在 2015 年,美国空军就开始与 SpaceX 公司探讨用猎鹰火箭为军方发射间谍卫星和绝密空间飞行器的可能性。而至今为止,SpaceX 已经为军方完成了 3 次发射,包括 2017 年 5 月 1 日 NROL-76 军事卫星、2017 年 9 月 7 日的 X-37B 飞行器以及今年年初的神秘卫星“ZUMA”,接下来,SpaceX 公司还将参与到新一代 GPS 卫星的发射之中。

与前面所论述的微小卫星不同,这些政府卫星每个都价值不菲,成本往往都在上亿美元,而且重量往往也以吨计。根据统计,美国的军用航天发射市场在未来的 10 几年内达到 500 亿美元以上,如果重型猎鹰火箭可以投入使用的话,那么凭借着其 9000 万美元的单次发射费用,完全有可能从 ULA 手中分得一杯羹。(ULA 性价比最高的宇宙神 V 的军用发射报价通常在 1.5 亿美元以上,德尔塔 IV 更是超过 4 亿美元。)
  另外一个不能被忽视的市场就是 NASA 的科学研究发射项目。以往,这部分市场依旧是被宇宙神 V 和德尔塔 IV 所垄断,即便 NASA 自研的太空发射系统(SLS)的运载能力将会远超它们,但这型堪比土星 5 号的巨兽并不便宜,成本估计会超过重型猎鹰 10 倍,而且首飞日期一拖再拖,近几年内还暂时看不到投入应用的可能,这样看来,在性价比绝佳的重型猎鹰的助力下,胜利的天平开始向马斯克倾斜。



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发表于 2018-2-17 14:07:45 | 显示全部楼层
星际移民就靠马斯克了
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发表于 2018-2-18 01:32:59 | 显示全部楼层
网上看了视频 真的很酷
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发表于 2018-2-24 22:28:57 | 显示全部楼层
nothing to do with us
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发表于 2018-2-24 22:33:09 | 显示全部楼层
搞了那么久 终于成功了 牛B就牛在 成本低 技术还过硬。 以后运载火箭的生意怕不是全被spaceX包了
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发表于 2018-3-2 10:51:03 | 显示全部楼层
How can any one not be moved by the imagery?
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发表于 2018-4-15 00:28:18 | 显示全部楼层
普及还是需要一个过程
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发表于 2018-4-20 09:26:52 | 显示全部楼层
觉得科技史上这是最牛逼的突破。
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