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SpaceX的獵鷹9號:埃隆·馬斯克的火箭如何贏得再利用競賽?


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更新日期:2022410
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航天器的概念草圖。

根據最新的資助專案顯示,SpaceX的「獵鷹9號」火箭為火箭的可重複使用性設定了一個新的門檻,並且歐盟也希望參與其中。位於歐盟總部的公私夥伴關係, 「復古推進輔助著陸技術」(retart)在早先啟動時亦獲得認可。

SpaceX的獵鷹9號:埃隆·馬斯克的火箭如何贏得再利用競賽?

新聞中報道稱,美國最先進的技術對於歐洲來說才剛剛起步。財團決心接受挑戰,成為這項改變遊戲規則的技術的重要參與者。”

為糾正這一問題,五家歐洲公司和德國航天局正在彙集資源,自行開發可重複使用的火箭技術。SpaceX執行長埃隆•馬斯克(Elon Musk)在社交上稱讚了這一訊息。

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「很高興看到這項舉措,」馬斯克在回信中寫道。「將區間劃分為4個區段會有些困難,但也有效。」

開發可重用性成為SpaceX的標誌性突破之一。據《邊緣報》報道,成功的關鍵可能是「獵鷹9號」連續12次「重返發射場」著陸,而直到2018年12月才出現現了罕見的失誤。自2013年首試失敗以來,該公司總共成功地獲得了43個核心。

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重複使用「獵鷹9號」助推器,有助於降低太空飛行的成本,節省約4650萬美元的估計6200萬美元的發射資金。馬斯克把不救助推器比作不救飛機(不會翻譯),要求所有人在目的地附近跳傘。

這是個好主意,但也是一個非常棘手的挑戰。難度包括在升空後將助推器帶回地球,降低助推器的速度,並使其能夠安全地降落在地面上。說起來容易做起來難,他們還有很長的一段路要走。

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每個部分顯示從左到右發射,階段分離,第一階段下降,第一階段著陸。

retart是由五家歐洲公司組成的集團:Almatech、Amorim、CFS Engineering、Deimos和MT Aerospace,還包括德國Zentrum für Luft-und Raumfahrt e.V.,與德國在該領域的主要研究機構DLR。作為歐盟的執行機構,歐盟委員會(European Commission)已經給了這個專案300萬歐元(340萬美元),作為’「地平線2020」研究框架的一部分。

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聯合體有兩個概念。第一個是retat1,如上圖所示。這個團隊明確地描述為「類似於SpaceX開發的獵鷹9號」,這是一個垂直起降的兩級入軌飛行器。該計劃是設計一種運載火箭,可攜帶30噸的能量進入約211英里的近地軌道,以68英里的速度以7.1馬赫的速度與第二級分離。相比之下,「獵鷹9號」能將不到23公噸的物體送入近地軌道。

雷特1使用的是Vulcain 2發動機,需要液氧和氫氣。第一級使用其中七個引擎。返回時,使用可展開的級間,如上圖所示,不同於獵鷹9號,它使用網格鰭來穩定返回。

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retalt2,顯示發射和下降。

第二個概念是與麥克唐納-道格拉斯DC-X相比的單級入軌飛行器,設計用於亞軌道任務或將較小的有效載荷送入近地軌道。

在馬斯克釋出了關於retart專案的訊息後,一位名為「C3LT」的Twitter使用者提出了一個問題,問Falcon 9的「Block 5」設計是否會出現重大的設計變化。馬斯克回應稱,由於公司正在「向星際飛船架構轉移」,因此「不會出現6號區塊」。

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這種轉變並不奇怪。這艘雄心勃勃的星際飛船是一艘不鏽鋼龐然大物,旨在將第一批人類送上火星,它的設計考慮到了一些降低成本的措施,以使其盈利。2017年9月,星艦仍被稱為「BFR」,當時星艦的目標是「使我們現有的車輛多餘……我們希望有一個助推器和飛船,取代獵鷹9號、獵鷹重型和龍號。」

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火星上的星際飛船。

SpaceX為自己設定了一個雄心勃勃的目標,即在今年年底前每12小時生產一臺新的猛禽發動機。每艘星際飛船將使用大約38個引擎,這意味著該公司正在投入大量資源,讓這艘巨獸做好準備,承擔SpaceX未來的所有任務。

隨著retart開始飛行,SpaceX可能已經進入下一個大事件。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. Mike Brown- inverse-pearl

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