马斯克:明年SpaceX将实现火箭主要零件100%回收再利用

马斯克

太空探索公司首席执行官4月7日发推特表示,他对明年底之前让第二级火箭也能重复使用、从而实现100%的火箭复用“相当有信心”。这表明该公司在实现第一级复用后重新开始重视一度被搁置的第二级复用设想。太空探索公司曾在2011年披露了对“猎鹰”9火箭的两级均加以回收和重复使用的一项方案,但其近几年取得的明显技术进展都仅限于第一级。这是因为第一级着陆回收和重复使用的技术难度相对较小,且在全箭成本中占比最大,约为70%。该公司官员近几年曾表示,为集中精力开展其它项目,公司可能会把上面级复用工作推后几年,甚至干脆放弃这一想法。

太空探索公司已在试验对“猎鹰”9的有效载荷整流罩进行回收。用于在飞行初期保护卫星的这一复合材料结构会在火箭起飞几分钟后分成两瓣从箭上抛落。在“猎鹰”9火箭3月30日首次采用用过的第一级进行发射时,该公司成功地回收了整流罩的一个半罩。太空探索公司最终希望让整流罩部件借助推力器和可操纵的降落伞下落,并落到海上“有弹性”的目标上。马斯克在推特中说,整流罩造价约为500万美元,有望在今年就实现重复使用。

太空探索公司2011年9月发布的一段火箭复用模拟动画显示,“猎鹰”9火箭的两级都要回到发射场附近着陆。动画中,二级也配备了与一级类似的着陆支腿,并利用其单台“灰背隼”发动机来减速,以实现再入和着陆。但由于每次任务都要进入轨道,上面级返回地球的速度要大大高于第一级。二级的再入速度大约4倍于一级的初始下降速度。动画显示,上面级再入大气层时头部朝前,并由防热罩提供保护,以防金属蒙皮熔化。

马斯克去年7月曾发推特称,为实现回收而对上面级进行重新设计“的确很诱人”,但或许还是应把工作重点放在研制一种能送人上火星的更强大的火箭上。但他在“猎鹰”9火箭3月30日首次成功实现第一级复用后一改原先的说法,称“来一次长传”(橄榄球术语,有孤注一掷、蒙一把的意思——译注)、试着对“猎鹰”9的上面级进行着陆回收“可能会很有趣”。他说,上面级着陆回收尝试有可能会在“重型猎鹰”火箭首飞时进行。“重型猎鹰”并排采用3枚“猎鹰”9第一级,但上面级基本上与“猎鹰”9一样。马斯克3月31日通过推特表示,这项尝试成功的概率很低,但或许还是值得一试。

上面级着陆回收和重复使用涉及的另一因素是这可能会影响火箭的运载能力。太空探索公司总裁肖特韦尔2014年曾对《航空周刊》杂志表示,在上面级上加装着陆用设备和保留下降机动所需的推进剂将给火箭运载能力造成相应损失,因为这部分额外重量需同箭上有效载荷一起被一路送入轨道。“猎鹰”9第一级着陆回收也对火箭性能有影响,但影响不那么大,因为一级同上面级分离时的速度只有入轨所需速度的几分之一。

 

作为世界上最牛的“废品”回收公司,SpaceX刚刚创造了历史,它们实现了人类历史上首次火箭回收再利用。除了降落在海上漂浮平台的一级火箭,这次SpaceX还回收了发射后分离的整流罩。不过,马斯克还不满意,上周五他在Twitter上表示,公司计划在明年年末实现火箭所有主要零部件的回收再利用。

如果SpaceX能顺利实现这一目标,将对探索宇宙起到重大作用,至少是成本方面的巨大影响。如今,猎鹰9号火箭单次发射成本为6120万美元,分析师认为只重复利用一级火箭,可以节省20%的成本,而对SpaceX来说,重复利用一级火箭能将其每次发射的利润率提升50%。

如果能实现主要零部件的重复利用,未来燃料就将成为发射的主要原材料成本(20-30万美元)。

作为SpaceX的竞争者,来自欧洲的阿丽亚娜公司CEO认为,如果想实现主要零部件100%回收再利用,SpaceX每年至少要执行35-40次发射任务,而2013年以来,SpaceX每年的发射次数都不超过10次。当然,SpaceX也想大幅提升发射次数,马斯克就表示希望将发射间隔缩短到24小时,并最终搭建星际列车,让人们能殖民火星和全宇宙。

(本文来源:腾讯新闻)