李青
星际旅行一直是人类的梦想之一。太空探索公司SpaceX于2016年4月27日宣布,他们将于2018年向火星发送一艘太空飞船,为人类能到邻近星球上生活和旅行迈出大胆的一步。届时,他们不但要把飞船送上火星,而且要让搭送飞船的火箭再重新飞回地球。
太空探索公司SpaceX发射可再利用的火箭图解(图片来源:Sinelab)
大家可能知道,无论是把人造卫星送上既定的轨道,还是运输物资到空间站,或者把飞船送到火星上面,一般都要借助运载火箭,而传统设计的火箭都只能执行一次任务,不能反复使用。它在完成发射任务后,便逐步脱离火箭上的有效负载主体,并在飞回地球大气层时由于高温而被烧毁,部分残骸会坠落到地球。如果火箭可以像飞机一样重复起降的话,那么人类到星际旅行将会变得和出国旅游同样简单,旅行的成本也会大幅度降低。
SpaceX从2014年4月就开始了回收火箭计划,经过坚持不懈的努力和尝试,终于于2015年12月21日成功在陆地上回收了“猎鹰9”的第一级火箭。2016年4月8日又成功地在海上回收了“猎鹰9”火箭,这标志着人类的星际旅行迎来了崭新的一天,这是非常值得庆贺的。
回收火箭关键是要控制好火箭的返回方向和降落速度。“猎鹰9”在完成国际空间站的补给任务后,按计划返回地球。由于给国际空间站运送物资消耗了大部分的火箭燃料,所以在它返回地球时,仅能使用剩余的燃料,这些燃料必须保证推进器9个引擎的动力供给。在这个过程中,火箭要不断调整降落速度和角度,为进入地球大气层和着陆做好充分的准备。当角度调整到和地面垂直、速度从4828千米/时降到约900千米/时,再继续降到约8千米/时的时候,火箭最终平稳地降落在一片海面的无人驾驶船上。
运往肯尼迪航天中心途中的“猎鹰9”第一级火箭(图片来源:Julian Leek)
2018年的登陆火星计划将使用“龙2”飞船,由SpaceX的“重型猎鹰”(Falcon Heavy)承载发射。它是“猎鹰9”的重型版本。我们期待着“重型猎鹰”的凯旋归来!