不銹鋼,造火箭
常規(guī)火箭一般使用碳纖維復(fù)合材料、鋁合金等作為外殼材料。這些材料通常具有高強度、抗腐蝕、重量輕等特點。然而,為了節(jié)約成本,星艦則選擇了不銹鋼作為火箭的外殼材料。不銹鋼?這能行嗎?可別小瞧了這種我們生活中常見的材質(zhì)。它不僅焊接性能好,而且耐腐蝕性強。
星艦使用的并不是普通的不銹鋼,而是30X系列不銹鋼。這種型號的不銹鋼不僅擁有一般不銹鋼的優(yōu)點,而且在高溫環(huán)境中,足以承受火箭發(fā)射和進入大氣層時的高溫高壓。并且,在低溫環(huán)境下,這種不銹鋼的強度還會提升,這對火箭返回地球時需要承受“冰火兩重天”的考驗尤為重要。作為一種相對廉價的材料,不銹鋼的成本遠低于碳纖維復(fù)合材料、鋁合金等常用火箭材料。不得不說,這個想法實在太妙了!
火箭回收步驟
1
火箭到達預(yù)定高度后,一級火箭與二級火箭分離。一級火箭調(diào)整姿態(tài),底部朝向地面,為返回做準備。
2
一級火箭啟動反推發(fā)動機進行減速,逐漸進入大氣層。在這個過程中,火箭將受到高溫和空氣阻力的影響,需要耐高溫材料和熱防護系統(tǒng)的保護。
3
火箭通過自主導(dǎo)航系統(tǒng)實時監(jiān)測自身的位置和姿態(tài),設(shè)計出最佳的返回路徑并確認著陸點。在接近地面時,它會進一步減速并穩(wěn)定姿態(tài)。如果著陸點位于陸地而并非海洋上,它還需要提前展開著陸腿,為著陸提供穩(wěn)定支撐。
可回收重復(fù)利用
除了在材料方面節(jié)省開支外,SpaceX也是火箭回收技術(shù)研發(fā)的佼佼者。重復(fù)利用火箭不僅能降低成本,也可以減少發(fā)射過程中廢棄火箭造成的環(huán)境污染,提升發(fā)射頻率?;鸺厥盏脑硎腔鸺l(fā)射升空后,一級火箭將二級火箭和有效載荷送到高空,一級火箭與二級火箭分離,一級火箭調(diào)整姿態(tài),利用反推發(fā)動機減速,朝向回收地點飛行,并在降落的過程中不斷減速,以安全速度垂直降落,而不會像其他火箭那樣,只能以自由墜落的方式栽向地面?;鸺晒德湓陬A(yù)定著陸點后,由地面人員進行回收。回收后的火箭將經(jīng)過嚴格的檢驗和維護,確保其能夠安全地執(zhí)行下一次發(fā)射任務(wù)。SpaceX的可重復(fù)利用火箭配備了高精度的自主導(dǎo)航系統(tǒng),包括GPS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和一系列傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測火箭位置、速度和姿態(tài),確?;鸺凑占榷ㄜ壽E飛行并安全返回。2024年6月6日,星艦第四次試飛成功,完成了所有既定任務(wù),成功返回了地球。
無論成功或失敗,SpaceX的成果都對人類航天事業(yè)產(chǎn)生了深遠影響,激發(fā)了人們對太空探索的興趣和熱情。探索未知的宇宙是人類共同的目標,需要全世界各國科學(xué)家們的共同努力。如果未來某一天,人類真的登上火星,邁向了宇宙深處,也許助力人類實現(xiàn)這一航天夢想的,就是今天的你。