可重复利用的火箭正渐渐改变商业航运市场的未来。
电动汽车特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)创办的SpaceX公司(美国太空探索技术公司,下称SpaceX)在火箭领域一直表现不俗。该公司不仅发明了全球首款可重复使用火箭推进器,还实现了推进器的多次回收。
据BBC(英国广播公司)报道,目前SpaceX正在致力研发全球首款可重复使用的运载火箭,并在2016年7月实现了轨道火箭——猎鹰9号的第2次发射回收。
不过,在此领域,SpaceX正面临着其竞争对手——空中客车公司(Airbus,下称空客)的有力挑战。2015年7月,空客宣布将在占世界商业卫星发射一半市场的“Ariane”系列火箭基础上,研发一种可重复使用运载火箭,名为“Adeline”,又称为“Ariane”6型火箭。
“Ariane”火箭计划开始于1973年7月,由法国提议并联合西欧11个国家成立的欧洲空间局着手实施和研制,现如今已经在全世界一次性运载火箭中占有一半市场份额。根据欧洲空间局计划,“Adeline”火箭计划于2020年首次发射,2021年发射量增加至4次,2023年达到年发射量11次。
据空客官网介绍,“Adeline”火箭在发射之后,将沿着轨道返回既定地点,直到燃料消耗完后自主降落,把火箭最昂贵的部分——发动机和其他电子设备带回,翻新维护后可用于下一个火箭发射。空客防务和航天首席技术执行官Hervey.Geely potter表示,该火箭能够重复利用10-20次。
空客预计在2025年实现“Adeline”火箭的可重复使用,并做到回收火箭的成本要小于一次性发射所耗的成本。
“从本质上看,可重复使用火箭就像操控无人机寻找回家的路,将发动机和电子设备回收,为下一次发射做好准备。”空客防务和航天系统主管Fran?ois.Aguirre表示,工程师会在“Ariane”火箭上增加小型螺旋桨结构,有助于控制火箭降落。
空客称,“Adeline”火箭将更节省燃料。目前SpaceX火箭运载器返回既定地点并回收需要4吨燃料,而“Adeline”火箭只需要大约2吨燃料。因为SpaceX公司计划回收的部分更多——包括第一级助推器、推进剂燃料箱和所有电子设备。
航天器一次性发射付出高昂的代价使得降低成本、增强效用的功能备受青睐。除可重复利用使用火箭外,上述两家公司也在研发新一代的可重复使用卫星,也称为返回式卫星。返回式卫星在完成一定时间在轨运行后,能够利用卫星的回收舱携带部分设备安全返回地面。
据《中国航天报》报道,未来将打造可重复使用卫星的平台,以较低的经费代价,具备1次研制投入10-20次飞行的可重复使用能力,返回式卫星将采用可维护防热结构、可复用产品和近无损回收等技术。
欲对可重复使用火箭有更多了解,可观看以下视频:
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