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如何看待SpaceX猎鹰重型火箭将搭载特斯拉跑车上太空并待上10亿年

2019-11-05 00:55:10

一波很值的广告。在万众期待下,跳票了四年多,临近发射还反复拖延的猎鹰重型火箭,今天早上,带着马一龙小姨子心爱的红色跑车跑路了,可喜可贺可喜可贺。话说回来,猎鹰重型运载火箭在刚放出概念图的时候,笔者实际上是一点都不相信的。因为这个东西实在是让人难以认为它能成功起飞——毕竟第一级足足27个发动机。上一个这么干的还是苏联人的登月火箭N-1,第一级上装了足足30台NK-15发动机,结果四射四炸。NK-15是个好发动机,可惜科罗廖夫同志早逝,摊上了不靠谱的设计师。在当时的控制水平与材料加工技术下,想要取得成功,几乎是不可能的。【图1】N-1火箭在组装车间回到猎鹰重型火箭本身,虽然现今的科技水平已经不可与当年同日而语。但有这么个前车之鉴,作为吃瓜群众的我们,还是要捏着一把汗的。更重要的是,此次发射的猎鹰重型火箭,其两枚助推器还是二手货,这更增大了不确定的因素。就连马斯克自己在发射前也不得不承认,首飞有可能失败。【图2】猎鹰重型火箭的尾端从结构上看,猎鹰重型火箭相当于一个经结构加强后的猎鹰九号(因为受力显著增加),捆绑上两个普通的猎鹰九号的一子级。一枚猎鹰九号的一级有九个发动机,那么三枚捆绑在一起,就有了前面所言27个发动机。它的低地球轨道(LEO)的最大运力也从刚披露时的53吨一路涨到63.8吨,是目前阶段(也是30年来)运力最强大的火箭。换算成火星转移轨道(TMI)的最大运力也有16.8吨。而这次的载荷仅仅是一台红色跑车TeslaRoadster,可见运力过剩到什么程度。【图3】偌大个整流罩装这么小的车由于运力的严重过剩,因此此次回收计划中,两枚助推级将返回到地面进行回收,而由于猎鹰重型运载火箭的芯一级工作时间相对较长,因此对于芯一级的回收,将在海上进行。按SpaceX内部不愿意透露姓名的工作人员的说法,火星总督马斯克执行的是1.88倍地球时间的火星时,因此一般他说X天后发射,在后面乘上1.88这个系数就差不多了。猎鹰重型火箭作为现在全世界航天界聚焦的宠儿,也不例外。早在去年12月29日,其就已经在肯尼迪航天中心(KSC)39A发射架上准备,放出话说要在一月中旬发射——用的是火星时间。如此长时间的静置也差点让猎鹰重型成为了鸽子重型,而咕咕咕的原因也很简单,静态点火试验没准备好。【图4】上架了的猎鹰重型所谓静态点火试验,就是火箭在起飞之前,需要进行静态点火,以获得火箭全箭在发动机工作情况下的一系列参数,从而可以进行一些调整,为最终发射做足准备。特别是像SpaceX这种发动机要复用的,每次发射完以后,发动机的情况都会发生一些变化,因此静态点火实验是关键的一环。操作方法也很简单:点个火,用强而有力的牵引释放在装置将整个火箭牢牢地固定在地面上即可。由于静态点火是真正要玩火的,因此一般而言是不搭载任何载荷,测试完后再装上去,稍微麻烦一点。不过这么做也是颇有道理——之前2016年静态点火测试出现故障,箭上价值两亿美刀的AMOS-6卫星还在老歪脖子树上看着大家。而这次的载荷也就一辆几十万美刀的跑车,比起几个亿的卫星来说,实在是毛毛雨,因此这里也不必找这个麻烦。【图5】大到土星五号,也被牵引释放装置给牢牢地摁在发射架上但是这个原定于1月6日的首次点火试验,却一拖再拖。无理由地从6号一路拖到15号,好不容易在16号早上8点半说,就今天了!当天下午5点半又自打脸,拖到19号。然而19号还要给SBRIS让路——这玩意儿可是国防部的红外导弹预警卫星,是大佬,惹不起。就继续拖到21号,不幸赶上政府停摆,空军测控联队摆摆手“政府一日不上班,引擎一日不测试”。好在两天后,特朗普签署了法案,给美政府续上了一段时间,这边前脚刚签署完,后脚就成功点火试验了。不得不说,重型火箭就是重型火箭,喷的烟都给人一种特殊的气息。【图6】这气息真是让人熟悉啊图源见水印就在测试完毕后一周,美国联邦航空管理局也给了猎鹰重型火箭发射许可,算是正式确定了它的发射进程——这也意味着这个准备了一个多月装备的猎鹰,终于可以一飞冲天了。【图7】正式签发发射许可现在猎鹰火箭已经飞上了高空,载着特斯拉向着火星进发,相关回收工作也在紧张进行。不过无论如何,有一点是可以肯定的——这辆红色跑车,在飞掠了火星轨道之后,就进入了环日轨道,如果没有其它天体对它施加影响的话,它将在轨道上飞行几十亿年,相比于普通汽车几十年的寿命而言,可真算是“万世长存”了。作者:长征⑨号出品:科普中国监制:中国科学院计算机网络信息中心

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