spacex的可重复使用火箭将使太空更便宜-但要多少钱?

既然SpaceX在将一枚火箭发射到太空后将其着陆,那么再利用火箭的可能性就不像以前那么美妙了。但真的有那么便宜吗?...

既然SpaceX在将一枚火箭发射到太空后将其着陆,那么再利用火箭的可能性就不像以前那么美妙了。但真的有那么便宜吗?

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SpaceX促进了可重用性,使其成为私人航天工业的主要成本节约者。现在,火箭一旦起飞就被当作垃圾处理,因此公司必须为每一次飞行花费数百万美元**全新的火箭。据SpaceX首席执行官埃隆•马斯克(Elon Musk)介绍,**“猎鹰9号”需要6000万美元,为其提供燃料需要20万美元。他说,重复使用火箭可以大大降低这些成本;从理论上讲,火箭只需加油就能多次发射。

SpaceX需要确定返回的火箭能够再次飞行

这不完全正确。SpaceX需要确定其返回的火箭能够再次飞行。“猎鹰9号”在飞行过程中经历了重大的温度变化,以及来自大气风的巨大压力和振动。这些都会对运载工具的硬件产生磨损,这意味着火箭可能需要修理和更新才能再次发射。整修火箭发动机通常很昂贵。如果这些维修花费的时间太长,SpaceX就不能像以前那样频繁地发射飞行器。

翻新费用是航天飞机——另一个部分可重复使用的空间系统——如此昂贵的主要原因之一。航天飞机在一个巨大的可消耗燃料箱和两个固体火箭助推器的帮助下发射,这两个助推器在发射后被回收。一旦航天飞机在太空的时间结束,它就可以像飞行后的飞机一样回到地球上。

spacex的可重复使用火箭将使太空更便宜-但要多少钱?

航天飞机的可重复使用设计是为了省钱,因为除了外部油箱,发射后所有的油箱都可以再次使用。”“不幸的是,航天飞机并不是这样的,”韦恩黑尔说,他是美国宇航局航天飞机项目的前经理,也是美国宇航局顾问委员会的成员这是一个非常复杂的飞行器,需要大量的翻新才能使它再次飞起来。这辆车在执行任务期间还需要进行大量检查和维修。此外,它的固体火箭助推器一旦从海洋中回收,就需要不断更新,而且每次飞行都必须重新建造外部油箱。总之,这有助于将每次航天飞机发射的成本提高到4.5亿至15亿美元。

猎鹰9号远没有航天飞机那么复杂,所以它不需要那么多的工作。但该飞行器确实经历了一些与航天飞机相同的飞行条件。据在航天飞机上工作的美国宇航局前项目经理史蒂夫·普洛斯介绍,“猎鹰9号”第一级——SpaceX回收的14层楼高的火箭体——在返回大气层的过程中,可能会经历温度波动,波动范围从太空的-250华氏度到1000华氏度以上。”这就是设计部分变得至关重要的地方,”普洛斯说SpaceX可能使用的是金属,有些零件可能是复合材料,能够承受这些温度限制,不会造成任何损坏。”

很多都取决于设计

“猎鹰9号”还承受着来自大气中气体的巨大压力和作用力。第一级的最大速度介于5.5到7.5马赫之间。当它在空中飞行时,高空风会震动并压在车辆上,造成损坏。”这些大气负荷可能高达数百磅,”普洛斯说

不过,SpaceX确实有多次驾驶火箭的经验。它的蚱蜢飞行器,使该公司能够测试“猎鹰9号”可重复使用的着陆系统,总共飞行了8次。然而,蚱蜢只能飞到2440英尺的高度,不能往返太空——因此它没有经历过猎鹰9号必须面对的更恶劣的环境。

真的,很大程度上取决于设计。如果“猎鹰9号”在发射和降落过程中没有受到太大损坏,那么维修可能既不昂贵也不费时。去年,SpaceX公司表示,它有信心在“无需整修”的情况下将火箭着陆并重新飞行。现在,工程师们必须弄清楚这种设计是否符合实际。如果是这样的话,可重复使用的车辆是有意义的。

这就是为什么SpaceX公司正在研究周一降落的“猎鹰9号”,以了解它的受损程度。马斯克说,这种特殊的助推器不会再飞了,但它将使公司了解飞行之间可能需要多少翻新-如果有的话。

不管怎样,普洛斯认为整修成本不会接近**全新火箭的成本。他怀疑大部分整修工作将专门用于检查和进行小的调整,以使飞行器达到太空飞行所需的标准。这些费用大约是50万美元,而不是建造第一阶段所需的6000万美元,普洛斯说这仍然是一个相当大的成本削减。”

  • 发表于 2021-05-02 20:08
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  • 分类:互联网

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