私人太空企業的技術發展讓美國宇航局取消了整個研究計劃
眾所周知,美國國家航空暨太空總署(NASA)不斷挑戰太空技術的極限,經常在首次嘗試時就成功完成耗資數十億美元的任務。但這種做法是有代價的,我們說的不只是納稅人的錢包。從最初的想法到首次對新技術進行真正規模的測試,中間可能需要數年時間。
不過,由於太空探索科技公司(SpaceX)和火箭實驗室(Rocket Lab)等新的太空公司和新創企業的出現,這種傳統的太空模式正在迅速轉變。作為一個聯邦機構,NASA 必須與政治打交道,其預算在很大程度上取決於美國國會。此外,其公眾形像也非常重要,每一次失敗都可能為當前或未來的專案帶來嚴重後果。
私人公司承擔風險的空間大得多。以SpaceX 公司為例。億萬富翁埃隆-馬斯克(Elon Musk)的這家太空公司一擲火箭–或數百萬美元–換來了寶貴的數據和更快的發展,這是美國國家航空航天局想都不敢想的。
來自中佛羅裡達大學的行星科學家和太空技術專家菲爾-梅茨格博士曾在美國國家航空航天局工作過,他現在分享了一個很好的例子,說明這種”先飛起來看看”的方法是低劣的–至少在某些情況下是如此。
2015 年12 月,SpaceX 公司的獵鷹9 號火箭首次成功降落。如果你看過SpaceX公司獵鷹9號火箭的飛行,一定聽過所謂的再入燃燒。當火箭進入大氣層密度較高的部分時,獵鷹9 號火箭會啟動其9 個梅林1D 發動機中的3 個,並使火箭減速,而發動機的羽流實質上就相當於一個隔熱罩。
然後,火箭關閉發動機,最後一次重新點燃發動機進行垂直著陸–要么在陸地上,要么在海洋中的自主無人飛船上。
梅茲格博士現在在X(Twitter)上講述了一個故事:一位年輕的NASA 工程師正在研究超音速反推力,也就是SpaceX 的再入燃燒。在SpaceX 剛剛摸索出如何讓太空火箭成功著陸的早期,這是一個簡短的對話。這些嘗試是在2013 年到2015 年之間進行的。
“在美國國家航空暨太空總署,我們規劃了一個大專案來研究這個問題。我們打算從大量的電腦模擬開始。然後,我們會在高速軌道車上安裝一個推進器,將羽流射向行進方向。然後,我們將從高空氣球上投下火箭,”這位年輕的工程師解釋道。
顯然,在火箭真正嘗試超音速反推之前,這個過程會非常漫長。因此,它從未發生過也就不足為奇了,而重要原因就是SpaceX。
“但伊隆馬斯克就去試了,而且成功了!所以NASA 取消了我們的整個專案!”工程師說。就這麼簡單。
正如梅茨格指出的那樣,SpaceX 甚至不需要讓火箭著陸。僅憑飛行器能夠減速並安全返回大氣層這一事實,就足以證明超音速反推的想法是可行的。
2015 年12 月,SpaceX 成功地將第一架獵鷹9 號降落在卡納維爾角海岸。幾個月後,無人飛船首次成功降落。從那時起,SpaceX 的火箭著陸次數就超過了墜毀次數,大大縮減了航太飛行的價格。
由於垂直降落和獵鷹9 號的可重複使用性,SpaceX 的目標是在2024 年實現144 次飛行的瘋狂目標。