当地时间4月23日5时50分左右,美国太空探索技术公司载人“龙”飞船由“猎鹰9”火箭,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,执行商业载人航天任务Crew-2,将4名宇航员送至国际空间站,进行为期6个月的任务。据美国航天局介绍,“龙”飞船在经过近一天飞行后,于美东时间24日5时08分飞抵国际空间站并与之顺利对接。
△“龙”飞船首次搭载了两个他国航天合作机构的宇航员升空。除了美国宇航局的谢恩·金布罗和梅根·麦克阿瑟外,还包括来自欧空局的托马斯·佩斯奎特,以及日本宇宙航空研究开发机构的星出彰彦。
相比于SpaceX此前的载人航天任务,此次的特别之处就在于,无论是飞船还是火箭均是“二手”。这也是人类航天史上继2011年航天飞机退役之后,首次重复使用载人航天器。
“二手”火箭+“二手”飞船
=首次重复使用
△图片来源:SpaceX
此次任务使用的“猎鹰9”火箭和 “奋进”号“龙”飞船都是之前空间站任务的“老兵”。SpaceX表示,使用曾经执行过飞行任务并回收的航天飞行器对于增加飞行可靠性、降低飞行成本起到关键作用。
“猎鹰9”高70米,现已有5个版本,是SpaceX最常用的运载火箭。搭载过包括星链卫星、国际空间站的大量补给、机密军事载荷等。此前总共参与过112次发射任务,着陆回收72次。
此次使用的“猎鹰9”的火箭助推器曾在去年11月执行Crew-1任务。
“猎鹰9”是史上第一枚可多次重复使用一级助推器的液体燃料运载火箭,迄今为止,SpaceX已经成功回收并翻新了大部分“猎鹰9”火箭的助推器,其中一些还多次反复使用。但在本次载人发射任务之前,所有之前回收过的助推器都只是用于运载货物。
△“奋进”号“龙”飞船
“龙”飞船直径4米、高8.1米、最多可搭载7位宇航员。侧面有由8个发动机组成的推进器,能产生约1.5万磅推力;船身则集成了传统的火箭逃逸塔设计。
目前,“龙”飞船主要用于运输人员、货物往返于国际空间站,此前总共参与过25次发射任务,23次到达国际空间站。
本次执行任务的“奋进”号载人“龙”飞船曾于2020年5月搭载2名美国宇航员前往国际空间站,执行SpaceX的商业载人测试任务(Demo-2),同年8月返回地球。
SpaceX的绝活:
重复使用火箭
火箭回收
是SpaceX的绝活,为其商业计划的推行节省了大量的成本。
SpaceX在其成立之初就瞄准了火星开发的市场空白,而实现火星开发的最基本前提就是大规模的航天发射。于是,
可重复使用的火箭第一级就成为了其航天战略的核心。火箭第一级助推器在发射几分钟后与火箭的其他部分分离,并自行返回地球,安全着陆。
SpaceX还设法通过重复使用有效载荷整流罩进一步降低了向低、中和极地轨道发射的成本。整流罩是
两片用来包裹卫星,造价高达600万美金的复合材料。
△整流罩分离
在火箭发射过程中,当火箭加速穿过地球大气层时,整流罩就位于运载火箭的顶部。这个部件的目的是保护火箭有效载荷不受气动力、气动加热及声震等有害环境的影响。当有效载荷被送入太空的预定轨道,
火箭整流罩与之分离后,会使用自身的推进器调整姿态,自由返航,在一定高度打开整流罩自带的降落伞减速,之后落入大海。
△“猎鹰9”的火箭第一级助推器在将有效载荷发射到轨道后不久就从太空返回,在船上进行垂直降落
△整流罩落入大海后,SpaceX的打捞船会从大海中捞起它,避免其因海水造成材料损伤。
SpaceX的首席执行官埃隆·马斯克曾表示,一旦“猎鹰9”火箭第一级被重复使用,火箭的边际成本就会下降到1500万美元。这一成本涵盖了全新的第二级以及助推器和整流罩回收、燃料和其余的翻新成本等方面。
此前,一旦火箭升空,就会被废弃,导致火箭成了“一次性”的航天器。马斯克称,“猎鹰9”火箭的制造成本高达6000万美元,燃料成本仅为20万美元。重复利用火箭可以不断降低制造成本。从理论上讲,只需要给一枚火箭重复灌入燃料,即可执行多次发射任务。
当然前提是,SpaceX必须确保所回收的火箭仍具备再次发射的条件。“猎鹰9”在飞行时经历了大幅的温度变化,同时要承受诸多极端因素的影响,这些都会对火箭本身造成磨损。回收后的火箭要进行维修和更新,才能再次执行发射任务。
△当地时间4月16日,在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心进行发射准备工作的“龙”飞船和“猎鹰9”火箭
美国科技博客The Verge曾撰文称,虽然SpaceX的“猎鹰9”火箭在回收之后可能仍会产生不菲的检修成本,但与建造一枚新的火箭相比,仍然可以大幅降低成本。
靠节省成本
拿下NASA登月独家授权
运载火箭的再利用是美国航天局与私人企业结盟的一项重要目标,其目的就是在于节约成本。而SpaceX在此方面的成熟的技术发展,帮助其赢得了NASA的登月独家授权。
△NASA正式宣布将选择SpaceX及其星际飞船为Artemis计划提供载人登月系统将用于执行一次无人绕月和一次载人登月任务,最快在2024年将宇航员送至月球。这也是NASA史上首个商业月球登陆计划。
NASA称,SpaceX除了技术更为成熟外,能够重复利用部份的火箭组件也是其获得青睐的原因之一。
在人类探索太空的过程中,随着技术的发展,对航天器和火箭进行回收和再利用都是必不可少的,此次发射的成功证明了可复用载人飞船的可行性。有网友评论说:“SpaceX作为世界商业‘航天快递’的一哥,这一次是正常发挥”,但却改变了国际商业航天的格局市场。
当地时间4月23日5时50分左右,美国太空探索技术公司载人“龙”飞船由“猎鹰9”火箭,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,执行商业载人航天任务Crew-2,将4名宇航员送至国际空间站,进行为期6个月的任务。据美国航天局介绍,“龙”飞船在经过近一天飞行后,于美东时间24日5时08分飞抵国际空间站并与之顺利对接。
△“龙”飞船首次搭载了两个他国航天合作机构的宇航员升空。除了美国宇航局的谢恩·金布罗和梅根·麦克阿瑟外,还包括来自欧空局的托马斯·佩斯奎特,以及日本宇宙航空研究开发机构的星出彰彦。
相比于SpaceX此前的载人航天任务,此次的特别之处就在于,无论是飞船还是火箭均是“二手”。这也是人类航天史上继2011年航天飞机退役之后,首次重复使用载人航天器。
“二手”火箭+“二手”飞船
=首次重复使用
△图片来源:SpaceX
此次任务使用的“猎鹰9”火箭和 “奋进”号“龙”飞船都是之前空间站任务的“老兵”。SpaceX表示,使用曾经执行过飞行任务并回收的航天飞行器对于增加飞行可靠性、降低飞行成本起到关键作用。
“猎鹰9”高70米,现已有5个版本,是SpaceX最常用的运载火箭。搭载过包括星链卫星、国际空间站的大量补给、机密军事载荷等。此前总共参与过112次发射任务,着陆回收72次。
此次使用的“猎鹰9”的火箭助推器曾在去年11月执行Crew-1任务。
“猎鹰9”是史上第一枚可多次重复使用一级助推器的液体燃料运载火箭,迄今为止,SpaceX已经成功回收并翻新了大部分“猎鹰9”火箭的助推器,其中一些还多次反复使用。但在本次载人发射任务之前,所有之前回收过的助推器都只是用于运载货物。
△“奋进”号“龙”飞船
“龙”飞船直径4米、高8.1米、最多可搭载7位宇航员。侧面有由8个发动机组成的推进器,能产生约1.5万磅推力;船身则集成了传统的火箭逃逸塔设计。
目前,“龙”飞船主要用于运输人员、货物往返于国际空间站,此前总共参与过25次发射任务,23次到达国际空间站。
本次执行任务的“奋进”号载人“龙”飞船曾于2020年5月搭载2名美国宇航员前往国际空间站,执行SpaceX的商业载人测试任务(Demo-2),同年8月返回地球。
SpaceX的绝活:
重复使用火箭
火箭回收
是SpaceX的绝活,为其商业计划的推行节省了大量的成本。
SpaceX在其成立之初就瞄准了火星开发的市场空白,而实现火星开发的最基本前提就是大规模的航天发射。于是,
可重复使用的火箭第一级就成为了其航天战略的核心。火箭第一级助推器在发射几分钟后与火箭的其他部分分离,并自行返回地球,安全着陆。
SpaceX还设法通过重复使用有效载荷整流罩进一步降低了向低、中和极地轨道发射的成本。整流罩是
两片用来包裹卫星,造价高达600万美金的复合材料。
△整流罩分离
在火箭发射过程中,当火箭加速穿过地球大气层时,整流罩就位于运载火箭的顶部。这个部件的目的是保护火箭有效载荷不受气动力、气动加热及声震等有害环境的影响。当有效载荷被送入太空的预定轨道,
火箭整流罩与之分离后,会使用自身的推进器调整姿态,自由返航,在一定高度打开整流罩自带的降落伞减速,之后落入大海。
△“猎鹰9”的火箭第一级助推器在将有效载荷发射到轨道后不久就从太空返回,在船上进行垂直降落
△整流罩落入大海后,SpaceX的打捞船会从大海中捞起它,避免其因海水造成材料损伤。
SpaceX的首席执行官埃隆·马斯克曾表示,一旦“猎鹰9”火箭第一级被重复使用,火箭的边际成本就会下降到1500万美元。这一成本涵盖了全新的第二级以及助推器和整流罩回收、燃料和其余的翻新成本等方面。
此前,一旦火箭升空,就会被废弃,导致火箭成了“一次性”的航天器。马斯克称,“猎鹰9”火箭的制造成本高达6000万美元,燃料成本仅为20万美元。重复利用火箭可以不断降低制造成本。从理论上讲,只需要给一枚火箭重复灌入燃料,即可执行多次发射任务。
当然前提是,SpaceX必须确保所回收的火箭仍具备再次发射的条件。“猎鹰9”在飞行时经历了大幅的温度变化,同时要承受诸多极端因素的影响,这些都会对火箭本身造成磨损。回收后的火箭要进行维修和更新,才能再次执行发射任务。
△当地时间4月16日,在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心进行发射准备工作的“龙”飞船和“猎鹰9”火箭
美国科技博客The Verge曾撰文称,虽然SpaceX的“猎鹰9”火箭在回收之后可能仍会产生不菲的检修成本,但与建造一枚新的火箭相比,仍然可以大幅降低成本。
靠节省成本
拿下NASA登月独家授权
运载火箭的再利用是美国航天局与私人企业结盟的一项重要目标,其目的就是在于节约成本。而SpaceX在此方面的成熟的技术发展,帮助其赢得了NASA的登月独家授权。
△NASA正式宣布将选择SpaceX及其星际飞船为Artemis计划提供载人登月系统将用于执行一次无人绕月和一次载人登月任务,最快在2024年将宇航员送至月球。这也是NASA史上首个商业月球登陆计划。
NASA称,SpaceX除了技术更为成熟外,能够重复利用部份的火箭组件也是其获得青睐的原因之一。
在人类探索太空的过程中,随着技术的发展,对航天器和火箭进行回收和再利用都是必不可少的,此次发射的成功证明了可复用载人飞船的可行性。有网友评论说:“SpaceX作为世界商业‘航天快递’的一哥,这一次是正常发挥”,但却改变了国际商业航天的格局市场。
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