SpaceX公司成功回收火箭,那么火箭回收技术到底有多难?
之前我在网络上查阅过不少有关于火箭回收技术的(英文)资料。早几年前,有业内人士就总结出,火箭回收技术主要有4种可供人们探索的技术方案,分别是动力反推垂直降落方案,降落伞垂直降落方案,有动力滑翔水平降落方案和无动力滑翔水平降落方案。SpaceX研制的猎鹰9号,以及猎鹰重型火箭等,均采用动力反推垂降技术方案予以回收之。
人们要利用一枚运载火箭把一定质量的载荷送上太空,往往需要采用多级火箭(串/并)联合的方案。当一枚火箭携带着载荷从地面飞向太空的过程中,一级火箭的燃料耗完了后,二级火箭便开始点火以继续推动载荷向上飞去,再之后或者还需要有三级火箭进一步推送载荷飞向太空。对于一枚运载火箭而言,一级火箭携带的燃料相对最多,在火箭从地上升空时所发挥的作用尤其重要,并且一级火箭的残骸要嘛落入海中,要嘛坠落到无人区。
但即便到了今天,绝大多数的运载火箭仍然只能被人们使用一次。于是,火箭发射的成本不仅普遍高昂,发射的周期还相对比较长。按照SpaceX曾经给人们打的一个比方:当有人把一支铅笔在地面上竖立起来很容易,但要把这支铅笔扔向空中,再让这铅笔在地面上竖起来就有很高的难度,而如果再把这铅笔扔上天,之后让这铅笔精准地落在海平面上的一个点并保持竖立的姿态,基本上是难如登天。
但是,SpaceX不仅掌握了这样高难的技术,并且还研制出了或者正在研制如猎鹰9号、猎鹰重型、星际运输系统等一系列且可重复利用的航天运输工具。一般地,当一枚常规运载火箭从地表升空之后,都是向着东方飞行,一级火箭的燃料烧完以后,会落到海中或者陆地上,具体落到哪个位置,人们是预测不出来的,甚至都没法找到一级火箭落到地面后的残骸。
一枚猎鹰9号火箭的一级从高空向地表返回时,会启动喷火装置,并能缓缓地落在海上的一个驳船上,还是降落在驳船甲板上正中心的位置。再则,该一级火箭落在驳船上时,没有给甲板弄出破洞,没有倒下,没有受到海浪的影响。亚马逊旗下的商业火箭技术公司蓝色起源Blue Origin,到目前为止都没有向人们展示像SpaceX这样高难而酷炫的火箭回收技术。
一级火箭本身带有很多且技术复杂的设备,如果人们采用降落伞的方案回收火箭,就没有办法让该火箭精准地降落在地表上的某个位置。对于SpaceX所拥有的火箭回收技术,有人评价得很中肯:“回收一级火箭,这是航天技术的一次伟大革命,猎鹰9号火箭降落在摇晃的驳船甲板上,还让人们看到了航天技术中更精准的控制技术,这让飞船在外星球降落的时候,可以在任意地形着陆,精准地选择探测地方。