歸心似“箭”

盧江

巨大火球 奇跡降落

2015年12月21日晚上8點(diǎn)，美國(guó)網(wǎng)絡(luò)正在直播一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的航天實(shí)驗(yàn)。

肯尼迪航天中心，美國(guó)“獵鷹9號(hào)”火箭冉冉升空。10分鐘后，明亮的橙色照亮了黑夜。火箭上升到100公里左右，在空中劃出一道優(yōu)美的弧線，居然從天而降……

數(shù)十年來(lái)，住在周邊的人們，都可以免費(fèi)觀賞火箭升空的壯觀場(chǎng)面。但是，這一次卻非比尋常。因?yàn)椋瑥臎](méi)有一支火箭可以像“獵鷹9號(hào)”一樣，升空之后，還可以順利歸來(lái)。

幾分鐘后，觀看發(fā)射的人群爆發(fā)出歡呼和掌聲。原來(lái)，“獵鷹9號(hào)”帶著巨大的火球順利回收。

“獵鷹9號(hào)順利著陸，獵鷹9號(hào)順利著陸！”播音員難掩激動(dòng)的心情，向全世界公布了這一消息。

眾所周知，在此之前，火箭只能一次性使用。但是，從這一刻起，一切將發(fā)生改變。

太空遛彎 極限“縮水”

科學(xué)家馬斯克說(shuō)：火箭的浪費(fèi)程度，好比制造了一架波音客機(jī)，卻只能飛一個(gè)單程就得報(bào)廢。如果火箭擺脫了“一次性”使用局限，發(fā)射成本將降低很多。

以“獵鷹9號(hào)”火箭為例，它的造價(jià)約為1600萬(wàn)美元，而發(fā)射費(fèi)用竟高達(dá)6000萬(wàn)美元，就連美國(guó)宇航局都經(jīng)常感嘆——傷不起！

但是，若火箭可以回收，發(fā)射費(fèi)用便可降至600萬(wàn)美元，加上20萬(wàn)美元的燃料費(fèi)用，共計(jì)620萬(wàn)美元，只有之前的十分之一哦！

馬斯克預(yù)言：一旦火箭回收成為常態(tài)，很多心懷夢(mèng)想的人，就可以隨時(shí)上“天”！這個(gè)“天”，當(dāng)然是太空啰，而且，你只需要負(fù)擔(dān)燃油費(fèi)。

如此一來(lái)，前往太空探索的科研機(jī)構(gòu)會(huì)越來(lái)越多。火星登陸、月球登陸、各種太空科考會(huì)如火如荼地開(kāi)展起來(lái)……美妙的情景簡(jiǎn)直無(wú)法想象！

但是，實(shí)現(xiàn)這一切，真有那么容易嗎？

你還別說(shuō)，“獵鷹9號(hào)”回收有多難，只有研究這個(gè)課題的科學(xué)家們才知道。

百折不回 破釜沉舟

馬斯克做出這樣的比喻：火箭回收的困難程度，相當(dāng)于讓一支鉛筆越過(guò)帝國(guó)大廈，然后，旋轉(zhuǎn)返回，最后，在風(fēng)暴中安穩(wěn)著陸。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，研究這個(gè)課題的SpaceX科技公司在6年中進(jìn)行了4次發(fā)射實(shí)驗(yàn)，終獲成功。

憑借這次成功發(fā)射，SpaceX公司開(kāi)始進(jìn)一步探索火箭回收技術(shù)，并推出了“獵鷹9號(hào)”火箭回收計(jì)劃。幸運(yùn)女神再一次光顧。2015年，在遭遇了4次失敗之后，火箭回收實(shí)驗(yàn)終于在第5次獲得成功。

三種技術(shù) 各自精彩

SpaceX公司火箭回收成功之后，很多人產(chǎn)生疑問(wèn)，火箭回收到底有些什么技術(shù)難題呢？

其實(shí)，到目前為止，其中的奧秘仍然鮮為人知，這屬于各個(gè)國(guó)家、各個(gè)公司的技術(shù)機(jī)密。

但是，科學(xué)家們普遍認(rèn)為：目前，火箭回收的方式分為三種——垂直降落式、降落傘式、給火箭安裝“翅膀”式。

垂直降落是最難的一種回收方式，這是美國(guó)現(xiàn)在的主攻方向，力學(xué)原理極其復(fù)雜。

給火箭安裝“翅膀”，是俄羅斯提出的一種設(shè)想。俄羅斯在研制“安加拉河”火箭時(shí)，計(jì)劃采用自動(dòng)返航技術(shù)——在火箭助推器的頭部，安裝一個(gè)小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，讓火箭自己飛回基地。

然而，理論研究成功后，最終卻并沒(méi)有采用這樣的設(shè)計(jì)，原因是成本太高，俄羅斯承擔(dān)不起。

還有一些西方國(guó)家嘗試降落傘式回收。這個(gè)構(gòu)思比較簡(jiǎn)單可行，但降落傘式回收也有問(wèn)題，因?yàn)椋愫茈y在回收過(guò)程中保證火箭部件不被損壞。

要知道，火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)、零部件對(duì)高空高壓的環(huán)境要求極其苛刻，稍有不慎，就無(wú)法重復(fù)使用。

鑒于他國(guó)研究的優(yōu)缺權(quán)衡，目前，我國(guó)綜合了以上幾種回收方法，采用的是“降落傘+氣囊+垂直降落”的并行策略。

據(jù)悉，2015年11月下旬，中國(guó)科學(xué)家運(yùn)載火箭回收微縮試驗(yàn)已取得成功，這給了我們極大的信心。

也許，在不久的將來(lái)，中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地也會(huì)傳來(lái)喜訊呢！