□ 江山
1月10日,太空探索技术公司的“猎鹰”9-1.1(R)型运载火箭在卡纳维拉尔角空军基地发射了执行国际空间站货运补给任务的又一艘“龙”货运飞船,任务代号“龙”CRS-5,即该飞船的第5次运输任务。虽然飞船发射任务取得成功,但该公司在海上漂浮平台上对火箭第一级进行回收的大胆试验结果并不圆满。飞船拟在1月12日抵达空间站,将在站上停靠4周多,随后将携带约1.7吨实验样品和设备离站返航。
本次发射的“龙”飞船装载了约2.4吨补给物资和科学实验仪器等,包括称为“云-气溶胶输运系统”(CATS)的一台地球科学设备和将从站上部署的4颗微小卫星。在“天鹅座”发射失败的情况下,船上装载的货物做了有针对性的调整,并想方设法利用一切可用空间。CATS是一台激光雷达,将安装在站上“日本实验舱”的“暴露设施”上,可采集云结构与高度以及大气中污染物、尘埃、烟雾和颗粒物的详细数据。该任务还将帮助NASA鉴定已在空中得到应用但尚未在轨使用过的激光雷达技术。
“猎鹰”9-1.1(R)型火箭这枚火箭身高68.4米,直径3.7米,以煤油及液氧为燃料,这是它的第3次飞行。该型火箭在第一级上装设了4条着陆支腿,旨在实现该级火箭的回收和重复使用。本次发射要试验利用新增的4个X型布局安定翼面帮助火箭第一级在一个海上漂浮平台上着陆。作着陆平台用的驳船部署在下靶场几百千米的太平洋上。着陆用的漂浮平台是一艘“自主式航天港无人驾驶船”,长约90米,宽约30米(侧翼展开后宽约50米),采用由深海石油探井平台改装的推进装置,即使在风暴中也可将位置保持在3米以内。这艘租来的驳船注册在麦克唐纳船舶服务公司名下,正式名称是Marmac 300。
要使火箭“毫发无伤”的返回确实不容易,此前,官方形容回收难度:“就像你在风暴里尝试用单手掌使一个竖立的扫把保持平衡”。据太空探索公司在其网站上介绍,为帮助稳定第一级火箭和降低其速度,该级部分发动机要先后3次点火工作。第一次为回推,意在调整火箭落点。第二次为超音速反推,可同大气阻力一起把火箭速度从1300米/秒降至约250米/秒。最后一次为降落制动,其间着陆支腿会展开,火箭速度会进一步降至约2米/秒。
虽然本次海上漂浮平台着陆回收试验受到了外界广泛关注,但太空探索公司在发射前就强调说,本次飞行的首要任务是为空间站运送货物。据初步报道,本次回收试验只取得了部分成功。太空探索技术公司创始人和首席执行官马斯克通过推特称,第一级火箭落到了驳船上,但属于硬着陆,所以被损毁。他说,驳船本身状态良好,但船上某些支持设备将需更换。马斯克还在推特上说,新加的格栅翼从高超音速到亚音速阶段工作得都极其完美,但在即将着陆前液压油耗尽。他说即将进行的一次飞行会多带50%的液压油。很显然,要想让第一级火箭落到漂浮平台上,在3次点火工作中,至少前两次要完成得近乎完美。
在2014年,太空探索技术公司已对可回收火箭进行过多次试验。在去年4月中的一次试验中,成功地实现了历史上第一次火箭软着陆,但该火箭随后在公海侧翻并毁坏,以致无法修复。而在之后的7月,该公司针对第一级火箭又进行了“软着陆”测试。这次测试中,在接近海平面时,火箭被调整成水平方向,目的是希望可以完好无损地回收,但海水又破坏了箭体。
在第2次试验后,太空探索技术公司发表声明说,他们非常自信地认为,(第一级火箭)能够在浮动发射台上成功着陆或者返回发射场,无需整修就可再次升空,并于随后的10月份成功的把“草蜢”火箭由发射台点火后飞到744米的空中,然后又垂直降落回发射台。
据专家分析,若能实现火箭的全面回收,不仅可大大的降低发射80%成本,而且可以减少火箭残骸对地面的威胁。因此,此次火箭回收试验如果成功了,具有里程碑的意义。