發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)行太空探索投資巨大,僅發(fā)射一枚火箭就要耗費(fèi)巨資,這也讓很多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的國家無力從事這一項(xiàng)目。而美國太空探索技術(shù)公司SpaceX則另辟蹊徑,創(chuàng)始人埃隆·馬斯克提出了通過回收一級火箭,重復(fù)利用昂貴的設(shè)備和火箭來降低太空探索花費(fèi),他們還成功進(jìn)行了實(shí)踐,已在陸地和海上成功回收了多枚“獵鷹9號”的一級火箭,并在今年的3月成功實(shí)現(xiàn)了回收火箭的再次發(fā)射。
目前,SpaceX已嘗試了10次“獵鷹9號”一級火箭的回收,其中5次失敗,當(dāng)然也成功在陸地和海上成功回收。下面我們一起來看看Spacex是如何做到回收的。
Step1分離一級火箭:“獵鷹9號”火箭沖出大氣層,在達(dá)到離地50英里的高度時,一二級火箭就會分離,當(dāng)然如果需要將貨物運(yùn)送到更高的軌道,它也能在更高的地方分離。在一二級火箭分離之后,二級火箭點(diǎn)火繼續(xù)將攜帶的衛(wèi)星或者飛船送入預(yù)定的軌道。
一二級火箭分離是多級火箭發(fā)射過程中的常見步驟,也是“獵鷹9號”一級回收過程的開始,美國太空探索技術(shù)公司此時就需要密切關(guān)注已經(jīng)分離的一級火箭,并陸續(xù)開始后續(xù)的回收工作。
Step2旋轉(zhuǎn)一級火箭:“獵鷹9號”火箭的一級火箭在分離之后,并不會是垂直的姿態(tài)。在一級火箭分離之后,火箭會通過冷氣體推進(jìn)器對其姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整,在繼續(xù)向上滑行的過程中對箭體進(jìn)行180度的旋轉(zhuǎn),使一級火箭的底部能朝向地面。在調(diào)整了一級火箭的姿態(tài)之后,其火箭的回收過程就已正式啟動。
Step3重啟引擎引導(dǎo)降落:在調(diào)整好火箭的姿態(tài)之后,火箭繼續(xù)向上滑行的時間就不會很長,此時一級火箭開始向地面降落。但在下落的過程中速度會非???,這就需要重啟一級火箭的引擎,此時會重啟一級火箭9個引擎中的3個,使其能減慢下降的速度,不過這時箭體下落的速度仍在3000英里每小時,并不慢。
Step4減速進(jìn)入大氣層:重啟一級火箭9個引擎中的3個之后,雖然降低了火箭的下降速度,但在進(jìn)入大氣層之前還需要進(jìn)一步降低火箭的下落速度。火箭的主發(fā)動機(jī)會再次開啟,進(jìn)一步降低火箭的下落速度,同時火箭外部用于保證火箭穩(wěn)定姿態(tài)的網(wǎng)狀翼鰭也會打開,使火箭以垂直的姿態(tài)降落。此時,箭體速度能降到560英里每小時。
Step5繼續(xù)減速,打開落地支架:一級火箭進(jìn)入大氣層,并且在離地面一定高度時,火箭余下的引擎也會全部啟動,進(jìn)一步降低火箭的下落速度,以便其能以合適的速度降落。而在距離地面約5英里的高度時,控制系統(tǒng)就會啟動“獵鷹9號”一級火箭落地時的穩(wěn)定支架,用于保持火箭穩(wěn)定的4條“腿”就會全部展開,在火箭降落到地面時,就能保持火箭穩(wěn)定的垂直姿態(tài)而不至于傾倒。
Step6火箭成功落地:在順利完成了前面的五個關(guān)鍵步驟之后,最后一步也就相對簡單,此時只要保持火箭發(fā)動機(jī)和其他部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn),就基本能保證一級火箭順利降落。不過,在火箭成功降落之后,美國太空探索技術(shù)公司還需要及時關(guān)閉火箭的引擎。(編輯/有慶)