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可回收火箭助推廉價航天發(fā)射

2016-08-04 18:17:30
兵器知識 2016年8期
關(guān)鍵詞:獵鷹設(shè)想廢物

關(guān)于運載火箭,公眾除了關(guān)注大推力和可靠性外,還應(yīng)關(guān)注一項技術(shù)——回收箭體技術(shù)。在今年4月24日的“中國航天日”期間,中國航天科技集團一院就表示火箭回收再利用是一個趨勢。

作為航天大國,中國探索重復(fù)可回收利用火箭不僅十分必要,而且還應(yīng)有緊迫感。因為在這方面,美國已取得實質(zhì)性成果,其太空探索技術(shù)公司先后在陸上、海上成功回收“獵鷹-9”號火箭的第一級。而在“獵鷹-9”號之前,美國另一家公司——藍色起源公司也成功地回收了“新謝潑德”亞軌道運載火箭。此外,歐洲、日本甚至印度都在開展相關(guān)技術(shù)的研究。

那么,可回收火箭究竟有何魔力讓各國趨之若鶩?

據(jù)太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官艾倫·馬斯克介紹,“獵鷹-9”號火箭發(fā)射成本約6 000萬美元,但燃料費用僅20萬~30萬美元。有專家指出,如果僅回收并重復(fù)使用第一級,可降低80%的發(fā)射成本;如果一、二級均回收利用,則可使發(fā)射成本降至現(xiàn)在的2%,實現(xiàn)極其廉價的航天發(fā)射。果真如此,則一些軍事、商業(yè)設(shè)想皆具現(xiàn)實可能性。

試舉兩例。一是“極高速桿束”概念。美國空軍于2003年11月出版的《美國空軍變革飛行計劃》之未來天基武器藍圖部分,曾提到“極高速桿束”概念。該桿束據(jù)稱是用于從太空實施對地攻擊的鎢棒,棒長6.1米,直徑0.3米,重約9噸,攻擊速度10馬赫。按此設(shè)想,一個裝載10根鎢棒的平臺,連同結(jié)構(gòu)重量,將達到100噸左右。進一步地,如果再考慮到全球快速打擊,則需在軌道上部署6~8個平臺,總重量約600~800噸。很顯然,以目前的航天發(fā)射成本,其在經(jīng)濟上是任何國家都不能承受的,但對于可重復(fù)使用火箭來說,類似設(shè)想則并非可望而不可及。

另一例是向太陽發(fā)射核廢物。目前,在建擬建核電站多采用第三代核電機組,發(fā)生堆芯損壞和大量放射性物質(zhì)釋放事件的概率極低。因此,核電站乏燃料(乏燃料,是指在反應(yīng)堆內(nèi)燒過的核燃料)的處理與處置便成為制約核電發(fā)展的關(guān)鍵因素和公眾的關(guān)注焦點。而一旦重復(fù)可回收利用火箭成功投入商業(yè)運營,則可將處理后的乏燃料即核廢物,以極低廉成本射向太陽。因為核廢物在進入太陽引力場后會發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致“分裂”,且在抵達日冕前被高溫焚化,從而既可完全排除核廢物對人員、社會、環(huán)境的影響,又可徹底消除存儲設(shè)備泄漏或被恐怖分子盜走而引發(fā)的輻射威脅。

不僅如此,可回收火箭還是“未來太空飛行的關(guān)鍵”和“通往星空的又一步”,“為未來更多的太空旅行提供了令人難以置信的機會”,具有跨時代的意義。

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