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可回收火箭是天方夜譚嗎?

  • 發(fā)布時間:2015-01-07 02:31:19  來源:新京報  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  專欄

  目前的火箭是“一次性火箭”,在攜帶衛(wèi)星或飛船升空時,會在飛行過程中拋下包括助推火箭、一級火箭(箭體)、二級火箭(箭體)等在內(nèi)的一些部件。如果能回收一級火箭,甚至是將來回收二級火箭,就可以重復(fù)使用,且避免對地面人員財物的傷害。

  美國航天企業(yè)SpaceX公司原定于當(dāng)?shù)貢r間6日早首次發(fā)射的可回收火箭“獵鷹9”號,倒數(shù)計時突然在1分鐘時暫停,火箭推遲發(fā)射。SpaceX并沒有宣布推遲的原因。但據(jù)悉火箭下次發(fā)射窗口在星期五。如果火箭能順利完成返回地球軟著陸,將對太空探索產(chǎn)生重大影響。

  可回收火箭將有里程碑式的意義

  SpaceX公司的可回收火箭早就在醞釀和試驗了。SpaceX公司于2014年4月19日凌晨3時25分發(fā)射獵鷹9號運載火箭,嘗試對第一級火箭進行回收,即在火箭發(fā)射幾分鐘后,利用火箭助推將第一級火箭降落在大西洋上。

  當(dāng)然,SpaceX公司也設(shè)計了第一級火箭在陸地上回收的裝置,即第一級火箭配備4條由碳纖維和鋁蜂窩板制成的著陸支架。支架將向外伸出,在第一級火箭下落的過程中展開,以便第一級火箭軟著陸。可以說,SpaceX公司的此次試驗是在以前一些試驗的經(jīng)驗和基礎(chǔ)上進行的。雖然尚不能確保試驗完全成功,但這種嘗試確實是人類航天探索中的又一個第一次吃螃蟹,將具有里程碑式的意義。

  與可回收火箭相比,目前的火箭是“一次性火箭”,原因在于,火箭攜帶衛(wèi)星或飛船升空時,會在飛行過程中拋下一些部件,包括助推火箭、一級火箭(箭體)、逃逸塔、整流罩、二級火箭(箭體)、三級火箭(箭體),這些部件可統(tǒng)稱為殘骸。所以,如果能回收一級火箭,甚至是將來回收二級火箭,就可以重復(fù)使用。

  可回收火箭不只可以降低成本,而且還有其他意義,例如,還有可能保障地面人員和財產(chǎn)的安全。現(xiàn)在的火箭發(fā)射時那些被拋下的部件中,除了三級火箭外,其他部件會因為高度不足,無法完全燃燒而成為殘骸降落到地面或水面。

  在以往,盡管有精密的設(shè)計,而且殘骸墜落區(qū)也是相對固定的,但還是不可避免地會有火箭殘骸落入民居損壞財物,甚至傷人。例如,2007年10月25日,我國搭載嫦娥一號衛(wèi)星的長征三號甲運載火箭一級殘骸砸壞貴州福泉當(dāng)?shù)匾婚g民房。2013年12月2日凌晨,搭載嫦娥三號的長征三號乙運載火箭發(fā)射升空,一級火箭殘骸墜落在湖南省邵陽市綏寧縣,砸壞該縣兩戶村民房屋。

  并非所有人都看好可回收火箭

  另一方面,可回收火箭還具有環(huán)保的意義。早在2004年6月22日,美國環(huán)保組織發(fā)布一項研究報告稱,由于美國不斷發(fā)射火箭,環(huán)境受到火箭燃料、導(dǎo)彈助推器燃料等物質(zhì)的長期污染,大量有毒的高氯酸鹽殘存在土壤和水流中。因為高氯酸鹽常被用作火箭發(fā)射的燃料。如果每10億單位的牛奶中高氯酸鹽的含量低于1單位,對人體無害。但是,在環(huán)保組織抽查的32份加州牛奶樣品中,竟有31份含有高氯酸鹽,平均每10億單位的牛奶中,高氯酸鹽含量達到1.3單位,超過了健康的標(biāo)準(zhǔn)。

  對于這個后果,一方面可以通過使用新的不含高氯酸鹽的燃料來解決,另一方面,如果能回收一級甚至二級火箭,就可能使火箭殘骸不會砸在地面和水中完全解體,也就不會讓剩余燃料更多地污染環(huán)境。所以,可回收火箭也可能有利于環(huán)保和人的健康。

  不過,對于可回收火箭也并非所有人都看好,甚至航天航空領(lǐng)域的一些專家也提出了不同意見。例如,美國洛克希德-馬丁公司發(fā)射服務(wù)部主管羅伯特·克利夫(Robert Cleave)就認為,可回收火箭是一個天方夜譚。因為,可回收火箭涉及材料科學(xué)、控制,還涉及運行效率。關(guān)鍵是,要回收什么東西的話,就得把更多的物體和重量發(fā)射入軌。這必須對物理定律作更多的研究才能做到。

  無論怎樣,現(xiàn)在SpaceX公司已經(jīng)向可回收火箭邁出了堅實的第一步,那就來看看,究竟可回收火箭是天方夜譚還是一種可以實現(xiàn)的夢想。而且,即便現(xiàn)在是天方夜譚,未來未必就是天方夜譚。

  □張?zhí)锟保▽W(xué)者)

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