可回收火箭助推廉价航天发射
2016-08-04
关于运载火箭,公众除了关注大推力和可靠性外,还应关注一项技术——回收箭体技术。在今年4月24日的“中国航天日”期间,中国航天科技集团一院就表示火箭回收再利用是一个趋势。
作为航天大国,中国探索重复可回收利用火箭不仅十分必要,而且还应有紧迫感。因为在这方面,美国已取得实质性成果,其太空探索技术公司先后在陆上、海上成功回收“猎鹰-9”号火箭的第一级。而在“猎鹰-9”号之前,美国另一家公司——蓝色起源公司也成功地回收了“新谢泼德”亚轨道运载火箭。此外,欧洲、日本甚至印度都在开展相关技术的研究。
那么,可回收火箭究竟有何魔力让各国趋之若鹜?
据太空探索技术公司创始人、首席执行官艾伦·马斯克介绍,“猎鹰-9”号火箭发射成本约6 000万美元,但燃料费用仅20万~30万美元。有专家指出,如果仅回收并重复使用第一级,可降低80%的发射成本;如果一、二级均回收利用,则可使发射成本降至现在的2%,实现极其廉价的航天发射。果真如此,则一些军事、商业设想皆具现实可能性。
试举两例。一是“极高速杆束”概念。美国空军于2003年11月出版的《美国空军变革飞行计划》之未来天基武器蓝图部分,曾提到“极高速杆束”概念。该杆束据称是用于从太空实施对地攻击的钨棒,棒长6.1米,直径0.3米,重约9吨,攻击速度10马赫。按此设想,一个装载10根钨棒的平台,连同结构重量,将达到100吨左右。进一步地,如果再考虑到全球快速打击,则需在轨道上部署6~8个平台,总重量约600~800吨。很显然,以目前的航天发射成本,其在经济上是任何国家都不能承受的,但对于可重复使用火箭来说,类似设想则并非可望而不可及。
另一例是向太阳发射核废物。目前,在建拟建核电站多采用第三代核电机组,发生堆芯损坏和大量放射性物质释放事件的概率极低。因此,核电站乏燃料(乏燃料,是指在反应堆内烧过的核燃料)的处理与处置便成为制约核电发展的关键因素和公众的关注焦点。而一旦重复可回收利用火箭成功投入商业运营,则可将处理后的乏燃料即核废物,以极低廉成本射向太阳。因为核废物在进入太阳引力场后会发生结构破坏,导致“分裂”,且在抵达日冕前被高温焚化,从而既可完全排除核废物对人员、社会、环境的影响,又可彻底消除存储设备泄漏或被恐怖分子盗走而引发的辐射威胁。
不仅如此,可回收火箭还是“未来太空飞行的关键”和“通往星空的又一步”,“为未来更多的太空旅行提供了令人难以置信的机会”,具有跨时代的意义。