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就在几个小时前,北京时间2月7日凌晨,美国人成功发射了目前全世界运载能力最强的超级火箭——“猎鹰重型”。在一些媒体看来,这枚火箭的成功发射,已经令人类“登陆和殖民火星”的梦想变得越发现实起来,重返月球更是不再话下……
比起这些噱头,真正让我们中国人震惊的是:造出这种火箭的竟然是美国的一家私人企业,而我们国家距离造出这种量级载荷的火箭还有很长一段路要走。
全世界独一无二的最强火箭
北京时间今天凌晨,全世界的目光都对准了美国宇航局的肯尼迪发射中心,因为美国目前最牛的私人宇航公司SpaceX,在这里发射了一枚远超目前全世界所有火箭的超级重型运载火箭——“猎鹰重型”。
一年多前,我们成功发射了目前国内最强的“长征5号”运载火箭,但它的运载能力,连这个“猎鹰重型”的一半都达不到……这次,美国人是用纯粹的实力告诉了我们中国人,中美间的差距还有多么巨大……
用更直观的数字来说,我们2016年11月首飞成功的“长征5号”,能把25吨重的货物运送到“近地球轨道”,其极限是运送一个5吨左右的火星探测器到火星;而美国的“猎鹰重型”的“近地球轨道”载荷为63.8吨,其抵达火星的载荷则为我们的3倍,为16吨。
不仅如此,这枚“猎鹰重型”火箭还毫无悬念地“碾压”了在2018年2月7日之前美国现役最牛的重型火箭“德尔塔IV型”(“近地球轨道”载荷为28吨)。
当然,大家一定会问这个“猎鹰重型”63.8吨的“近地球轨道”载荷,又到底意味着什么呢?
大家知道我们打算在2030年实现的载人登月计划吧?要实现这个计划,我们现在的长征5号的载荷是不够的,还需要尚在规划中的长征9号超级火箭才可以。
可如果美国人想重返月球的话,他们现在就已经可以凭借“猎鹰重型”实现这个我们中国人还要12年才能实现的目标了。
然而,SpaceX的梦想,是登陆和殖民火星……
回看 “猎鹰重型”发射的壮观场面
成千上万的人,在肯尼迪航天中心, 35 42391 35 15090 0 0 1539 0 0:00:27 0:00:09 0:00:18 3143 35 42391 35 15090 0 0 1317 0 0:00:32 0:00:11 0:00:21 2770 35 42391 35 15090 0 0 1226 0 0:00:34 0:00:12 0:00:22 2703电脑屏幕前,在电视前,见证了这堪称科幻电影一样的伟大时刻——
SpaceX的重型猎鹰火箭首次发射成功了!它不仅将货物——伊隆·马斯克的红色特斯拉跑车——成功地送入了太空,而且成功地回收了两枚助推火箭。
今天的发射由于高层风的影响,发射时间一推再推,濒临最终发射下沿,就在观众们几乎以为今天发射将要取消的时候,SpaceX重新敲定了发射时间,火箭开始加注推进剂,最终一路向前,顺利发射升空,整个过程相当震撼!
看视频!
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=e0547voyzqx&width=500&height=375&auto=0
火箭升空
火箭起飞瞬间,2000吨的起飞推力确实不是震撼两个字所能形容的
火箭起飞后,此时火箭芯级(中间)已经出现节流迹象,火焰相较助推器更弱
升空后2分33秒,助推火箭分离
3分07秒,一二级分离
依旧是排山倒海的欢呼声!致敬这些勇敢创新的工程师们!
发射后7分58秒,两枚助推火箭同时垂直着陆
而这辆要送往火星的特斯拉跑车,它已经顺利飞出大气层,现在正在绕地球旋转,5小时后,在演示完长时间滑行性能后,火箭二级将进行最后一次点火,这辆特斯拉将正式进入地球-火星转移轨道。
马斯克在车上设置的彩蛋,Don't panic!不要惊慌!
这堪称科幻的一刻,背后是超过10年的努力。
2008年,猎鹰1号发射成功。它是全世界首个由私人投资的轨道级液体燃料火箭;
2010年6月,猎鹰9号1.0首次发射并获得成功,它的第一级不可回收;
2013年9月29日,猎鹰9号1.1版首次发射,但该版本所有的回收实验全部失败;
2015年12月22日,猎鹰9号全推力版首次发射,第一级火箭返回着陆场,实现了人类历史上第一次陆上软着陆回收一级火箭;
2016年4月8日,猎鹰9号全推力版的第一级火箭成功降落在大西洋上的回收驳船上,实现人类历史上第一次海上软着陆回收一级火箭;
2017年3月30日,再次成功发射并回收这枚一级火箭,实现人类历史上第一次一级火箭重复使用,还首次回收了火箭的整流罩。
2018年2月6日,猎鹰9号基础上改进成的重型猎鹰火箭,把我们拉得离火星更近——或许移民火星真的不远了。
敢想敢干的美国最牛企业家之一
说起 “猎鹰重型”的成功,就不能不提这枚火箭背后的那家美国私营企业SpaceX,以及这家公司的老板埃隆·马斯克(Elon Musk)。
其实,咱中国人对于这个美国企业家并不陌生,因为不少中国大城市的马路上已经纷纷出现的昂贵又帅气的电动汽车品牌“特斯拉”,就是马斯克缔造的。
不仅如此,他还与另一个不少中国人都很熟悉的东西有关: 网络在线支付平台。
如今,网络支付平台已经在我们生活中不可或缺——但你或许不知道的是,数十年前当网络支付平台刚开始在全球走红的时候,引领风头的就是马斯克参与缔造的Paypal。
在通过Paypal发家后,马斯克很快将大笔资金投入到了他更喜爱的科学技术领域,一边搞出了特斯拉电动汽车,一边则成立了今天成功发射了“猎鹰重型”超级火箭的SpaceX宇航公司,开始实现他探索宇宙的梦想。
公开资料显示,马斯克起初并没有得到过任何美国官方机构的帮助,他从一开始走的就是纯粹的商业路线:
起初先是想从欧洲和俄国人那里买个廉价火箭用,但后来发现对方要价都太高,于是他便成立了SpaceX公司自己做火箭,而且他还要做完全可以商业化推广、价格亲民、成本低廉的“火箭”,要让更多的人可以实现探索宇宙的梦想。
可在美国,一个私人公司真能做火箭吗?他哪儿来的人才呢?
这里就要提一下当年美国和前苏联的太空争霸历史了。
我们都知道早在上世纪50-60年代,在我们新中国刚刚建立,工业化才刚刚起步时,美苏两大超级大国就已经开始用火箭把宇航员往太空中送了。
其中在60年代末期,美国人甚至研发出了今天都还没有任何国家能超越的“土星5号”超级重型火箭,其载荷比今天的“猎鹰重型号”还要多出近一倍,并成功把美国宇航员阿姆斯特朗等人送上了月球。
于是,这起步极早且早在半个世纪前就已经达到惊人高度的美国航天业,自然也给今天的美国培育了大量的航天人才以及可供民间企业使用的丰富航天资源。
而马斯克也成为了 “前人种树、后人乘凉”的受益者,在SpaceX于2002年成立后,他迅速网罗了一大批拥有丰富航天科技经验的人才,比如他的副手汤姆·穆勒(Tom Mueller)。
说起来也有趣,这位穆勒先生原本是给美国官方的宇航局(NASA)打工的,在NASA的一家供应商担任火箭引擎的工程师。然而,由于体制原因,他原本参与的一个“低成本火箭引擎”国家级项目被当时新上台的美国总统小布什给“砍”了。
结果这位动手能力极强,甚至能在自己家里就造出小型简易火箭引擎的工程师,就这样被马斯克招揽了过去,成为了今天SpaceX公司的灵魂人物,为马斯克的公司打造出了今天成功令“猎鹰重型”火箭升天的梅林引擎。
不过,罗马也并不是一天建成的。在“猎鹰重型”成功的道路上,马斯克和穆勒等人也付出了大量的心血乃至不少失败的代价。
尤其是马斯克今天之所以能让绑着27个梅林引擎的“猎鹰重型”顺利升天,打破了之前所有人对这一结构稳定性的强烈担忧,正是因为他的团队过去10多年来都在努力做好的一件事:
不断完善梅林这款火箭引擎,以及围绕该引擎而打造的核心产品 “猎鹰9号”火箭,并随着技术的成熟而不断降低成本。
图为猎鹰9号
是的,马斯克的团队10多年来的投入和精力,只是为了把一款火箭做精,把一个引擎做强。
于是,他们不仅实现了今天在“猎鹰重型”上的成功,他们的“猎鹰9号”火箭更是成为了目前全世界成本最低廉,性能也最为稳定可靠的火箭,也因此成功占据了目前全世界火箭商业发射市场的绝对份额,几乎把原本占据市场主流的欧洲和俄罗斯全都挤了出去!
不仅如此,马斯克的团队还在3年前就在全世界率先实现了火箭“回收”的技术,从而“颠覆性”地解决了火箭发射最主要的成本问题。
于是,当今天美国官方的宇航局NASA还在为研发经费发愁的时候,纯商业运作的SpaceX却混得“风生水起”,结果反倒是NASA需要找SpaceX寻求帮助了。
美国科技新闻网站The Verge.com就报道说,一旦“猎鹰重型”火箭成功,NASA今后很可能会在重返月球方面寻求与SpaceX的合作,因为虽然 NASA目前也在研制自己的新一代登月重型火箭,而且载荷要比“猎鹰重型”强出不少,但发射成本却是“猎鹰重型”的10倍之多,所以一旦“猎鹰重型”像“猎鹰9”一样在技术上变得更加稳定,商业的运作上也成熟起来,NASA很难不对其心动。
逆天的营销
不过,比起与NASA合作,让自己的“猎鹰重型”火箭能够像“猎鹰9”那样成功变现,给公司带来商业化的收益,才是马斯克更关心的。
早在这次发射前,同样极具商业头脑的马斯克就已经在为他的这款新型火箭谋划出了一个“一石二鸟”的营销套路。
何谓“一石二鸟”呢?原来,这马斯克居然是把自己的一辆特斯拉跑车塞到了火箭里,并打算用火箭把这辆轿车送上火星轨道!
特斯拉的红跑车里面坐着一个叫Starman的假人,穿着太空探索公司的新宇航服,车里放着一本《银河系搭便车指南》
这个极为疯狂也极具想象力的营销也就意味着,“猎鹰重型”成功发射,等于是同时给自己的两个公司的产品都打了广告。
而且让跑车进入火星轨道并绕着火星“飞驰”,还透露出他下一步打算对公众开放“宇宙观光”的计划,甚至未来打算让人们坐他的火箭前往火星去寻找新生活的“野心”!
为啥咱中国没有这种火箭?
相信大家一定会有这样一个疑问:为啥咱中国没有这种火箭呢?
这绝不是因为咱们中国人的智商不足,或是国家的投入不够,而是因为我们与美国在火箭领域先天就存在着巨大差距,这也就决定了我们的发展重点也与马斯克和他的SpaceX会存在较大不同。
先天的差距方面,正如前面所说的:美国1969年就已经成功用“土星5号”这种上百吨载荷的超级重型火箭把宇航员送上月球了,而我们在1970年才刚刚用远程导弹改造过来的、载荷仅为300千克的长征一号火箭把我们的第一颗人造卫星送上天……
我们能在短短20年就有第一颗卫星上天,已经说明了我们强大的追赶能力。然而,火箭这种涉及基础学科和工业化水平的领域,并不是一朝一夕就可以追赶上的。
当美国像SpaceX这样的私企都已经在研发“猎鹰重型”这种超级火箭时,我们还必须一步一个脚印地先把我们的“长征5号”给弄稳定了,然后再去考虑在2030年实现“长征9号”这种光引擎技术就与“长征5号”完全不可同日而语的国产重型火箭。
所以,虽然2016年“长征5号”的升空令我们从“航天大国”成为了“航天强国”,但我们中国人可千万不能因此就“飘飘然”,觉得自己很牛了。和美国人比航天,我们仍然还是“学生”,而今天美国人成功发射的“猎鹰重型”更应该让我们清醒过来了!
但我们也相信,只要我们的国家保持稳定发展,这个差距就能被我们一点点追上。毕竟我们“集中资源办大事”的体制在追赶技术差距上还是有很大优势的。
而且到时,我们今天“种下的树”也必定会让这个国家的新一代人才获得比今天更广阔的逐梦空间与资源!
最后,再回到这次发射本身,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。
知乎上有个帖子,总结了马斯克这些年来吹过的牛:
02年马斯克创立spaceX,当时有人说他是投机骗钱纸面功夫肯定见不到真火箭;
06年~08年猎鹰1号连炸三次,当时有人说私人航天毫不靠谱肯定成不了;
10年的时候推出猎鹰9号,当时有人说这九台并联N1再世不放炮仗你敢信;
12~14年的时候试验蚱蜢火箭,当时有人说不用降落伞狂风支筷子就是异想天开;
15年的时候回收失败两次爆炸一次,当时有人说回收无望路线错误得不偿失;
16年的时候海上回收继续失败两次,当时有人说就算陆上能成海上不行损失运力还是没意义;
16年中猎鹰9号海上回收受损,当时有人说这回收受损拆解大修成本不堪设想;
16年9月地面测试火箭爆炸,当时有人说新兴公司管理混乱扩张无序果然不行;
到了17年中,火箭回收成功第十三次,火箭复用成功第二次,48小时连续两发成功,12天内三发成功,他们开始质疑为何其他原本质疑spaceX的人不说话了。
重型猎鹰助推器分离
事实在整个 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。
马斯克在发射现场接受媒体采访时派头十足
马斯克,一直是被人当作“疯子”的。这位创想家的意志力,始终经受着极限考验。
一次次发射失败后,有人质疑他,火箭的本质是物理学,而不是什么创新经济模式。他毫不留情地反击说,要是听这种人的话,事情永远不会好,不会发生变化。
有人问他:“你怎么会这么乐观?”他说:“去他妈的乐观,悲观,我只想要把事情做成”。
马斯克就像一个“在黑暗中乱舞剑的人。每有疯狂的想法,总想着把它不计成本地做成,炸个2000万美元根本不是问题。他认为历史总是自然地按他的意志前进,现实里,如果碰巧是,那就是传奇;如果碰巧不是,那就是灾难”。
马斯克喜欢畅谈未来。他跟NASA的工程师谈载人飞船,谈可回收的发射器,跟名流和媒体谈星际旅游和占领火星。有一次他说:“如果速度慢,以最佳的能源消耗,去火星要6个月,行星每18个月重新排列一次,从火星回来也要6个月。我想很快就可以把行程时间缩短到3个月。”
正是这样一些梦想家,开创着崭新的时代! https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=s1333q72t90&width=500&height=375&auto=0
本文转载自“环球时报”(ID:hqsbwx),作者:耿直哥。部分内容综合自“航天爱好者”(ID:hangtianfans) ,“DeepTech深科技“(ID:mit-tr),”果壳网” (ID:Guokr42)等。
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