亚洲欧美日韩国产综合一区二区_亚洲偷精品国产五月丁香麻豆_精品久久久久久中文字幕202_久久国产亚洲精品美女_国产精品调教视频一区

終于上天,但還是炸了

2023-04-21 10:07:24
中國科學(xué)報(bào)微信公眾號(hào) 發(fā)布時(shí)間:2023/4/21 9:55:55
選擇字號(hào):
終于上天,但還是炸了

 

4月17日,SpaceX公司的星艦在點(diǎn)火前8秒取消首飛。4月20日星艦再次整裝待發(fā),計(jì)劃在晚上9時(shí)28分到10時(shí)30分之間發(fā)射。星艦雖然于9時(shí)33分點(diǎn)火并發(fā)射升空,但由于姿態(tài)失控和一二級(jí)分離失敗,最終失控被迫引爆,發(fā)射以失敗告終。

SpaceX公司現(xiàn)役的獵鷹九號(hào)火箭已經(jīng)稱霸國際商業(yè)發(fā)射市場,星艦是該公司研制的新一代運(yùn)載工具,具有龐大的運(yùn)載能力和低廉的發(fā)射價(jià)格,它的首飛更是引起了全世界的廣泛關(guān)注:星艦為什么影響力這么大?它處于什么樣的水平?這次首飛試射失敗了,但將來成功后又會(huì)帶來什么變化呢?

星艦的首飛引來了全世界關(guān)注的目光,其中很多人并非航天迷。我們有必要先看看星艦的來龍去脈,才能知道為何這個(gè)做工粗糙的龐然大物會(huì)成為世界的焦點(diǎn)。

要了解今天的星艦,它的后臺(tái)老板馬斯克是繞不過去的話題。美國火星學(xué)會(huì)致力于探索火星,最終實(shí)現(xiàn)殖民火星,馬斯克加入火星學(xué)會(huì)后也努力實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想,為此創(chuàng)立了大名鼎鼎的SpaceX公司。馬斯克從未忘記火星殖民的初心,2005年獵鷹一號(hào)小火箭還沒有成功,他就首次提到要研制名為大獵鷹的重型火箭。2010年獵鷹九號(hào)火箭剛剛首飛成功,他又提出研制獵鷹XX的重型火箭概念,獵鷹XX將使用10臺(tái)540噸級(jí)推力的梅林2發(fā)動(dòng)機(jī),近地軌道運(yùn)力達(dá)到了140噸,比阿波羅登月用的土星五號(hào)火箭還強(qiáng)大!

2012年馬斯克又提出了火星殖民運(yùn)輸船(MCT)概念,這是一種粗10米以上、完全重復(fù)使用的超級(jí)火箭,近地軌道運(yùn)力可達(dá)150-200噸。后來馬斯克把它改名為行星際運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS),并在國際宇航大會(huì)上展示了它的基本設(shè)計(jì):這種122米高、直徑12米的超級(jí)火箭,起飛推力1.3萬噸,起飛重量也有1.05萬噸。如果你對(duì)這組數(shù)字沒有直觀印象的話,想想看它有30層樓那么高,重量相當(dāng)于3枚土星五號(hào)火箭!朝令夕改的馬斯克最后將這種運(yùn)載工具定名為星艦,而為了降低研制難度和成本,早在2017年它的直徑就縮小為9米,后來外殼又從高技術(shù)的碳纖維復(fù)合材料改為家庭常見的304型不銹鋼。雖然新火箭的名字和設(shè)計(jì)一變再變,但馬斯克的初心卻從未改變,那就是:火星!火星!火星!

1969年阿波羅登月的航天熱時(shí)代,人們總覺得到21世紀(jì)肯定能殖民月球火星,但半個(gè)多世紀(jì)過去了,人類連再次登上月球都困難重重,這實(shí)在讓世人對(duì)航天心灰意冷。馬斯克不是是成功的火箭商人,研制了商業(yè)上大獲成功的獵鷹九號(hào)火箭,還始終不忘高舉殖民火星的旗幟,并自掏腰包研制如此巨大的星艦。石破天驚的星艦激起了人民群眾沉寂已久的太空夢!沒有人永遠(yuǎn)年輕,但沒有人不曾年輕,當(dāng)我們年少輕狂的時(shí)候,憧憬著詩與遠(yuǎn)方,有幾個(gè)人沒做過遨游星空的夢想?星艦是為火星殖民而生的夢想之船,寄托著幾代人對(duì)太空殖民的夢想,它的影響力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出航天迷,成了世界輿論的寵兒。

星艦是馬斯克孜孜以求的夢想,但它外殼使用我們生活中隨處可見的304不銹鋼,粗糙的外觀也讓人大跌眼鏡:就這看似傻大粗的破爛貨,也能帶人去火星?其實(shí)我們深入了解下,星艦的設(shè)計(jì)可圈可點(diǎn),是21世紀(jì)火箭當(dāng)之無愧的標(biāo)桿。

星艦是一個(gè)長度120米,直徑9米,起飛重量約5000噸的超級(jí)火箭,它的起飛推力可達(dá)7590噸,是土星五號(hào)起飛推力的兩倍還多。隨著規(guī)模的擴(kuò)大,火箭研制難度指數(shù)級(jí)提高,星艦作為一種體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出土星五號(hào)和N-1的超級(jí)火箭,它能研制出來并立上發(fā)射臺(tái),本身就是一個(gè)了不起的成就。

星艦這頂最大火箭的桂冠含金量也十足。就說航天迷津津樂道的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)吧,它的噴口直徑只有約1.2米,看上去小巧玲瓏但地面推力約230噸,而且發(fā)動(dòng)機(jī)推重比超過100,是當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)、性能最強(qiáng)大的的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)之一。星艦使用不銹鋼也經(jīng)過了精心考慮,馬斯克就曾解釋過:首先不銹鋼十分便宜,價(jià)格遠(yuǎn)低于碳纖維或鋁合金;其次不銹鋼低溫下強(qiáng)度提高,部分彌補(bǔ)了材料密度大的劣勢;不銹鋼還比較耐熱,能降低對(duì)再入防熱的要求。綜合考慮,使用不銹鋼損失的性能有限,但明顯降低了成本和加工難度,這大概就是大巧無功吧。

星艦系統(tǒng)是一個(gè)由超重助推器和星艦上面級(jí)組成的二級(jí)火箭,二級(jí)都要回收并重復(fù)使用。星艦完全重復(fù)使用時(shí)近地軌道運(yùn)力可達(dá)100噸,有潛力增加到150噸,已經(jīng)超越了前年首飛的SLS火箭,成為目前世界上運(yùn)載能力最大的火箭。蘇聯(lián)和平號(hào)空間站也就130噸重,如果不考慮尺寸限制的話,星艦一次能把和平號(hào)送上太空,這夠不夠驚詫?!如果星艦推出一次性使用的型號(hào),運(yùn)力更是能提高到250噸以上,就更是史無前例的巨無霸了。

星艦最大的優(yōu)勢是重復(fù)使用帶來的廉價(jià)成本。日常生活中一次性筷子隨處可見,但沒有誰的汽車只開一次吧,從這個(gè)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),復(fù)雜昂貴的東西要多次使用分?jǐn)偝杀?。然而?fù)雜昂貴的運(yùn)載火箭,恰恰基本都是一次性使用的,這讓航天發(fā)射的成本極高,科幻迷們念念不忘的大航天時(shí)代,幾十年來也都是空想。星艦設(shè)計(jì)上第一級(jí)超重和第二級(jí)星艦都能動(dòng)力返回發(fā)射場,然后迅速組裝再次投入發(fā)射,超重和星艦重復(fù)使用對(duì)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)要求極高。一旦星艦實(shí)現(xiàn)了快速和多次重復(fù)使用,它的發(fā)射成本將斷崖式下降,這是星艦最大的魅力所在,夸張些說星艦對(duì)一次性火箭是降維打擊。

星艦大運(yùn)力、低價(jià)格和高性能的背后,是極大的技術(shù)跨度和風(fēng)險(xiǎn),尤其是第一級(jí)并聯(lián)33臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),更是讓人聯(lián)想到蘇聯(lián)N-1發(fā)射屢戰(zhàn)屢敗的陰影,也難怪馬斯克在首飛前說:不炸發(fā)射臺(tái)就是成功!星艦在4月20日的首飛中,直播畫面上顯示剛起飛就有3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī),起飛1分鐘后關(guān)機(jī)數(shù)量增加到4臺(tái),約1分半又增加2臺(tái)。首飛中星艦的故障檢測、推力和姿態(tài)冗余系統(tǒng)發(fā)揮了作用,不僅及時(shí)關(guān)閉了故障發(fā)動(dòng)機(jī),星艦還正常飛行成功闖過發(fā)射的最大動(dòng)壓段,但可能是發(fā)動(dòng)機(jī)失效太多,一二級(jí)分離前星艦已經(jīng)失控,一二級(jí)也沒能正常分離,發(fā)射任務(wù)還是失敗了。

星艦發(fā)射升空并挺過了最大動(dòng)壓段,證明了第一級(jí)超重基本設(shè)計(jì)的可行性,這對(duì)首飛失敗的星艦來說多少是個(gè)安慰。星艦系統(tǒng)未來還要繼續(xù)進(jìn)行更多的試射,不僅要成功發(fā)射入軌,還要實(shí)現(xiàn)第一級(jí)超重和第二級(jí)星艦的動(dòng)力返回和捕獲,更艱巨的考驗(yàn)還在后頭。然而星艦一旦完全研制成功,將對(duì)世界航天工業(yè)帶來革命性的沖擊。星艦運(yùn)載能力可達(dá)100噸以上,又能通過完全重復(fù)使用顯著降低發(fā)射成本。馬斯克說將來星艦的超重助推器要復(fù)用1000次,星艦上面級(jí)也有100次,一艘星艦單日最多可以進(jìn)行三次發(fā)射,發(fā)射成本可以降低到200萬甚至100萬美元,這些過于理想的吹牛大可不必當(dāng)真,但只要星艦一次發(fā)射能降低到幾千萬美元,或者說每公斤物品上太空只需要幾百美元,已經(jīng)足以引爆一場產(chǎn)業(yè)革命了。

過去幾十年里,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,衛(wèi)星造價(jià)已經(jīng)雪崩式的下降。只要發(fā)射成本能降低到足夠的水平,商業(yè)航天將迎來爆發(fā)式的大發(fā)展,光是SpaceX公司自己就能廉價(jià)的發(fā)射高性能的星鏈二代衛(wèi)星,構(gòu)建空前強(qiáng)大的低軌道通信衛(wèi)星星座。至于公眾幾十年來津津樂道的太空旅游、天基太陽能電站和太空工廠,也有望從幻想變成現(xiàn)實(shí)。依托商業(yè)航天市場的良性發(fā)展,星艦進(jìn)一步改進(jìn)和降低成本,載人飛向火星也不再遙不可及。然而,這一切終究要等待星艦等理論上大運(yùn)力的廉價(jià)復(fù)用運(yùn)載火箭的成功,而星艦未來的試射再出現(xiàn)失敗也不會(huì)是個(gè)例。光明的未來已經(jīng)出現(xiàn)了一道曙光,但道路仍將是曲折的。

 
 
 
特別聲明:本文轉(zhuǎn)載僅僅是出于傳播信息的需要,并不意味著代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性;如其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載使用,須保留本網(wǎng)站注明的“來源”,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任;作者如果不希望被轉(zhuǎn)載或者聯(lián)系轉(zhuǎn)載稿費(fèi)等事宜,請(qǐng)與我們接洽。
<script src="/html/js/share.js" type="text/javascript"></script>
 
 打印  發(fā)E-mail給: 
    
 

4月17日,SpaceX公司的星艦在點(diǎn)火前8秒取消首飛。4月20日星艦再次整裝待發(fā),計(jì)劃在晚上9時(shí)28分到10時(shí)30分之間發(fā)射。星艦雖然于9時(shí)33分點(diǎn)火并發(fā)射升空,但由于姿態(tài)失控和一二級(jí)分離失敗,最終失控被迫引爆,發(fā)射以失敗告終。

SpaceX公司現(xiàn)役的獵鷹九號(hào)火箭已經(jīng)稱霸國際商業(yè)發(fā)射市場,星艦是該公司研制的新一代運(yùn)載工具,具有龐大的運(yùn)載能力和低廉的發(fā)射價(jià)格,它的首飛更是引起了全世界的廣泛關(guān)注:星艦為什么影響力這么大?它處于什么樣的水平?這次首飛試射失敗了,但將來成功后又會(huì)帶來什么變化呢?

星艦的首飛引來了全世界關(guān)注的目光,其中很多人并非航天迷。我們有必要先看看星艦的來龍去脈,才能知道為何這個(gè)做工粗糙的龐然大物會(huì)成為世界的焦點(diǎn)。


(資料圖)

要了解今天的星艦,它的后臺(tái)老板馬斯克是繞不過去的話題。美國火星學(xué)會(huì)致力于探索火星,最終實(shí)現(xiàn)殖民火星,馬斯克加入火星學(xué)會(huì)后也努力實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想,為此創(chuàng)立了大名鼎鼎的SpaceX公司。馬斯克從未忘記火星殖民的初心,2005年獵鷹一號(hào)小火箭還沒有成功,他就首次提到要研制名為大獵鷹的重型火箭。2010年獵鷹九號(hào)火箭剛剛首飛成功,他又提出研制獵鷹XX的重型火箭概念,獵鷹XX將使用10臺(tái)540噸級(jí)推力的梅林2發(fā)動(dòng)機(jī),近地軌道運(yùn)力達(dá)到了140噸,比阿波羅登月用的土星五號(hào)火箭還強(qiáng)大!

2012年馬斯克又提出了火星殖民運(yùn)輸船(MCT)概念,這是一種粗10米以上、完全重復(fù)使用的超級(jí)火箭,近地軌道運(yùn)力可達(dá)150-200噸。后來馬斯克把它改名為行星際運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS),并在國際宇航大會(huì)上展示了它的基本設(shè)計(jì):這種122米高、直徑12米的超級(jí)火箭,起飛推力1.3萬噸,起飛重量也有1.05萬噸。如果你對(duì)這組數(shù)字沒有直觀印象的話,想想看它有30層樓那么高,重量相當(dāng)于3枚土星五號(hào)火箭!朝令夕改的馬斯克最后將這種運(yùn)載工具定名為星艦,而為了降低研制難度和成本,早在2017年它的直徑就縮小為9米,后來外殼又從高技術(shù)的碳纖維復(fù)合材料改為家庭常見的304型不銹鋼。雖然新火箭的名字和設(shè)計(jì)一變再變,但馬斯克的初心卻從未改變,那就是:火星!火星!火星!

1969年阿波羅登月的航天熱時(shí)代,人們總覺得到21世紀(jì)肯定能殖民月球火星,但半個(gè)多世紀(jì)過去了,人類連再次登上月球都困難重重,這實(shí)在讓世人對(duì)航天心灰意冷。馬斯克不是是成功的火箭商人,研制了商業(yè)上大獲成功的獵鷹九號(hào)火箭,還始終不忘高舉殖民火星的旗幟,并自掏腰包研制如此巨大的星艦。石破天驚的星艦激起了人民群眾沉寂已久的太空夢!沒有人永遠(yuǎn)年輕,但沒有人不曾年輕,當(dāng)我們年少輕狂的時(shí)候,憧憬著詩與遠(yuǎn)方,有幾個(gè)人沒做過遨游星空的夢想?星艦是為火星殖民而生的夢想之船,寄托著幾代人對(duì)太空殖民的夢想,它的影響力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出航天迷,成了世界輿論的寵兒。

星艦是馬斯克孜孜以求的夢想,但它外殼使用我們生活中隨處可見的304不銹鋼,粗糙的外觀也讓人大跌眼鏡:就這看似傻大粗的破爛貨,也能帶人去火星?其實(shí)我們深入了解下,星艦的設(shè)計(jì)可圈可點(diǎn),是21世紀(jì)火箭當(dāng)之無愧的標(biāo)桿。

星艦是一個(gè)長度120米,直徑9米,起飛重量約5000噸的超級(jí)火箭,它的起飛推力可達(dá)7590噸,是土星五號(hào)起飛推力的兩倍還多。隨著規(guī)模的擴(kuò)大,火箭研制難度指數(shù)級(jí)提高,星艦作為一種體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出土星五號(hào)和N-1的超級(jí)火箭,它能研制出來并立上發(fā)射臺(tái),本身就是一個(gè)了不起的成就。

星艦這頂最大火箭的桂冠含金量也十足。就說航天迷津津樂道的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)吧,它的噴口直徑只有約1.2米,看上去小巧玲瓏但地面推力約230噸,而且發(fā)動(dòng)機(jī)推重比超過100,是當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)、性能最強(qiáng)大的的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)之一。星艦使用不銹鋼也經(jīng)過了精心考慮,馬斯克就曾解釋過:首先不銹鋼十分便宜,價(jià)格遠(yuǎn)低于碳纖維或鋁合金;其次不銹鋼低溫下強(qiáng)度提高,部分彌補(bǔ)了材料密度大的劣勢;不銹鋼還比較耐熱,能降低對(duì)再入防熱的要求。綜合考慮,使用不銹鋼損失的性能有限,但明顯降低了成本和加工難度,這大概就是大巧無功吧。

星艦系統(tǒng)是一個(gè)由超重助推器和星艦上面級(jí)組成的二級(jí)火箭,二級(jí)都要回收并重復(fù)使用。星艦完全重復(fù)使用時(shí)近地軌道運(yùn)力可達(dá)100噸,有潛力增加到150噸,已經(jīng)超越了前年首飛的SLS火箭,成為目前世界上運(yùn)載能力最大的火箭。蘇聯(lián)和平號(hào)空間站也就130噸重,如果不考慮尺寸限制的話,星艦一次能把和平號(hào)送上太空,這夠不夠驚詫?!如果星艦推出一次性使用的型號(hào),運(yùn)力更是能提高到250噸以上,就更是史無前例的巨無霸了。

星艦最大的優(yōu)勢是重復(fù)使用帶來的廉價(jià)成本。日常生活中一次性筷子隨處可見,但沒有誰的汽車只開一次吧,從這個(gè)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),復(fù)雜昂貴的東西要多次使用分?jǐn)偝杀尽H欢鴱?fù)雜昂貴的運(yùn)載火箭,恰恰基本都是一次性使用的,這讓航天發(fā)射的成本極高,科幻迷們念念不忘的大航天時(shí)代,幾十年來也都是空想。星艦設(shè)計(jì)上第一級(jí)超重和第二級(jí)星艦都能動(dòng)力返回發(fā)射場,然后迅速組裝再次投入發(fā)射,超重和星艦重復(fù)使用對(duì)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)要求極高。一旦星艦實(shí)現(xiàn)了快速和多次重復(fù)使用,它的發(fā)射成本將斷崖式下降,這是星艦最大的魅力所在,夸張些說星艦對(duì)一次性火箭是降維打擊。

星艦大運(yùn)力、低價(jià)格和高性能的背后,是極大的技術(shù)跨度和風(fēng)險(xiǎn),尤其是第一級(jí)并聯(lián)33臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),更是讓人聯(lián)想到蘇聯(lián)N-1發(fā)射屢戰(zhàn)屢敗的陰影,也難怪馬斯克在首飛前說:不炸發(fā)射臺(tái)就是成功!星艦在4月20日的首飛中,直播畫面上顯示剛起飛就有3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī),起飛1分鐘后關(guān)機(jī)數(shù)量增加到4臺(tái),約1分半又增加2臺(tái)。首飛中星艦的故障檢測、推力和姿態(tài)冗余系統(tǒng)發(fā)揮了作用,不僅及時(shí)關(guān)閉了故障發(fā)動(dòng)機(jī),星艦還正常飛行成功闖過發(fā)射的最大動(dòng)壓段,但可能是發(fā)動(dòng)機(jī)失效太多,一二級(jí)分離前星艦已經(jīng)失控,一二級(jí)也沒能正常分離,發(fā)射任務(wù)還是失敗了。

星艦發(fā)射升空并挺過了最大動(dòng)壓段,證明了第一級(jí)超重基本設(shè)計(jì)的可行性,這對(duì)首飛失敗的星艦來說多少是個(gè)安慰。星艦系統(tǒng)未來還要繼續(xù)進(jìn)行更多的試射,不僅要成功發(fā)射入軌,還要實(shí)現(xiàn)第一級(jí)超重和第二級(jí)星艦的動(dòng)力返回和捕獲,更艱巨的考驗(yàn)還在后頭。然而星艦一旦完全研制成功,將對(duì)世界航天工業(yè)帶來革命性的沖擊。星艦運(yùn)載能力可達(dá)100噸以上,又能通過完全重復(fù)使用顯著降低發(fā)射成本。馬斯克說將來星艦的超重助推器要復(fù)用1000次,星艦上面級(jí)也有100次,一艘星艦單日最多可以進(jìn)行三次發(fā)射,發(fā)射成本可以降低到200萬甚至100萬美元,這些過于理想的吹牛大可不必當(dāng)真,但只要星艦一次發(fā)射能降低到幾千萬美元,或者說每公斤物品上太空只需要幾百美元,已經(jīng)足以引爆一場產(chǎn)業(yè)革命了。

過去幾十年里,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,衛(wèi)星造價(jià)已經(jīng)雪崩式的下降。只要發(fā)射成本能降低到足夠的水平,商業(yè)航天將迎來爆發(fā)式的大發(fā)展,光是SpaceX公司自己就能廉價(jià)的發(fā)射高性能的星鏈二代衛(wèi)星,構(gòu)建空前強(qiáng)大的低軌道通信衛(wèi)星星座。至于公眾幾十年來津津樂道的太空旅游、天基太陽能電站和太空工廠,也有望從幻想變成現(xiàn)實(shí)。依托商業(yè)航天市場的良性發(fā)展,星艦進(jìn)一步改進(jìn)和降低成本,載人飛向火星也不再遙不可及。然而,這一切終究要等待星艦等理論上大運(yùn)力的廉價(jià)復(fù)用運(yùn)載火箭的成功,而星艦未來的試射再出現(xiàn)失敗也不會(huì)是個(gè)例。光明的未來已經(jīng)出現(xiàn)了一道曙光,但道路仍將是曲折的。

標(biāo)簽:

關(guān)閉
新聞速遞