王善欽
2018年美國東部時(shí)間2月6日,美國太空探索技術(shù)公司開發(fā)的獵鷹重型火箭首飛成功,此后成功回收兩枚助推火箭,并飛向“地球——火星”軌道。獵鷹重型火箭可以將63.8噸物資送到近地軌道。它的成功首飛,使其成為當(dāng)今世界最強(qiáng)大的火箭。一個(gè)私營公司開發(fā)的火箭能夠獲得如此重大的成就,自然引起了世界媒體的轟動。
但是,獵鷹重型并不是史上最強(qiáng)火箭,美國開發(fā)的土星五號火箭才是。土星五號火箭可以將140噸物資送入近地軌道。史上第二強(qiáng)火箭則是蘇聯(lián)的能源號火箭,可以將88噸物資送入近地軌道。
二戰(zhàn)之后,美、蘇進(jìn)入全面對抗時(shí)期。其中,航天實(shí)力的競爭又是最核心的。在整個(gè)20世紀(jì)50年代,美國的航天都落后于蘇聯(lián)。蘇聯(lián)不僅首先將衛(wèi)星發(fā)射上天,還首先將宇航員送入太空。這兩次落后深深刺激了美國政府和航天部門。1961年,美國政府宣布將進(jìn)行“阿波羅計(jì)劃”,該計(jì)劃要在10年內(nèi)將宇航員送上月球。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),美國將二戰(zhàn)期間為德國設(shè)計(jì)V2火箭的馮·布勞恩任命為火箭項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。馮·布勞恩先是完成了“木星”火箭,然后造出了“土星”系列火箭,其中以土星五號最為強(qiáng)大。
土星五號火箭在1973年執(zhí)行完最后一次任務(wù)后,停止生產(chǎn),生產(chǎn)線被拆除,從此成為神話一般的存在。
在美國宣布要執(zhí)行登月計(jì)劃后,蘇聯(lián)也開始啟動登月計(jì)劃,為此開發(fā)了N1火箭,這款火箭如果發(fā)射成功,可以將94噸物資送入近地軌道。但是,因?yàn)橘Y金短缺、技術(shù)不足,N1火箭連續(xù)四次發(fā)射都失敗了。因?yàn)閺奈闯晒Πl(fā)射,在盤點(diǎn)史上最強(qiáng)火箭的時(shí)候,N1火箭是不被考慮在內(nèi)的。
排在土星五號之后的是蘇聯(lián)能源號火箭,它是被設(shè)計(jì)來發(fā)射航天飛機(jī)、空間站與重型衛(wèi)星的,可將88噸物資送入近地軌道。1987年,能源號火箭進(jìn)行第一次發(fā)射測試,沒有完全成功。1988年,它第二次發(fā)射,獲得成功,將暴風(fēng)雪號航天飛機(jī)送入軌道。這也是它的最后一次發(fā)射,然后它就退役了。
在土星五號火箭和能源號火箭先后退役之后,一直到獵鷹重型火箭發(fā)射之前,排名第三、第四的分別是美國的德爾塔四號火箭和中國的長征五號火箭,它們可以分別將28噸與25噸物資送入近地軌道。63.8噸的近地軌道運(yùn)力已經(jīng)達(dá)到了此前史上第三、第四的兩倍以上,獵鷹重型火箭從而登上史上第三、現(xiàn)役第一的寶座。
土星五號退役之后,美國開發(fā)航天飛機(jī),其主動力來自航天飛機(jī)自身的發(fā)動機(jī),整個(gè)航天飛機(jī)捆綁著巨大的油箱而非火箭,再綁著兩個(gè)小的助推火箭。在美國的航天飛機(jī)全部退役之后,美國開始重新考慮用大型火箭發(fā)射飛船的方案。當(dāng)前美國正在進(jìn)行的是“空間發(fā)射系統(tǒng)”,這是航天飛機(jī)發(fā)動機(jī)的改進(jìn)版?!翱臻g發(fā)射系統(tǒng)”的直徑是84米,預(yù)計(jì)高度是98米(載人)與120米(不載人),可以將70噸(載人)或者130噸(不載人)的物資送入近地軌道。
除了美國之外,于2016年11月3日首次成功發(fā)射長征五號火箭的中國,作為大型火箭領(lǐng)域的新秀,也正在計(jì)劃制造更強(qiáng)大的火箭。相信未來幾十年,重型火箭與超重型火箭將陸續(xù)創(chuàng)造新紀(jì)錄。
這次獵鷹重型火箭的成功發(fā)射刺激了大型、重型火箭的研發(fā)。它被安排在肯尼迪航天中心的39號發(fā)射臺發(fā)射,而這正是當(dāng)年土星五號火箭鑄造輝煌的發(fā)射位。