火箭動力雪橇有望將太空飛機帶入現實
早在上世紀90 年代,美國國家航空暨太空總署(NASA)就有一個大膽的設想:研製一種名為X-33 的可重複使用的太空飛機,以大幅降低將有效載荷送入軌道的成本。然而,由於技術難題,該機構最終於2001 年取消了這項計畫。現在,西雅圖一家雄心勃勃的新創公司正在重拾這個夢想,並決心完成NASA 20 多年前開始的事業。
Radian Aerospace 公司正在開發Radian One,這是一台完全可重複使用的太空飛機,可運送多達五名太空人進入太空100 次。該公司在2022 年籌集了令人印象深刻的2,800 萬美元資金。領導這項工作的是利文斯頓-霍爾德(Livingston Holder),他曾是美國國家航空暨太空總署(NASA)命運多舛的X-33專案經理,現任Radian公司首席技術長。
霍爾德認為,與本世紀初相比,如今重振太空飛機概念的可行性要大得多。
他在接受美國有線電視新聞網(CNN)採訪時解釋說:”我們的複合材料比當時更輕、更堅固,而且可以承受更大的熱範圍。就推進劑的燃燒效率和系統重量而言,推進器比我們以前的任何東西都要好。
這麼多年過去了,太空飛機的想法依然誘人,因為在衛星網路日益普及的推動下,人們對經濟實惠的太空存取的需求日益強烈。遺憾的是,傳統火箭仍然是一種固有的昂貴的進入軌道的方式。
正如前美國國家航空暨太空總署太空人傑弗裡-霍夫曼(Jeffrey Hoffman)所解釋的那樣,一枚典型的多級火箭需要總質量的95% 左右作為燃料,才能以超過17500 英里/小時的速度衝破大氣層–留給實際飛行器和有效載荷的空間微乎其微。此外,多級火箭在飛行過程中必須丟棄,浪費極大。
與傳統的垂直火箭發射不同,Radian 的創新解決方案是讓Radian One 從一條兩英里長的電磁軌道上起飛。火箭雪橇會將飛機加速到500 英里/小時以上,然後將其釋放,讓機載引擎完成進入軌道的最後一擊。
Radian 公司解釋說,這種非傳統的兩部分系統,以及輕質起落架和空氣動力學機翼,是實現單級太空飛機的關鍵。
與垂直發射的火箭相比,獨特的飛機式上升剖面還能帶來更平穩的飛行,同時大幅降低燃料消耗和相關成本。如果一切按計劃進行,霍爾德設想”雷迪恩一號”將成為太空發射的”皮卡車”–輕型有效載荷的理想選擇,而傳統火箭將繼續充當容量更大的”18輪車” 。
然而,Radian 在通往軌道的道路上還面臨著許多挑戰。預計最快也要到2028 年才能推出全尺寸原型機,不過今年已計畫對初始原型機進行測試。更長遠的願景是誘人的:為商業太空產業提供一個經濟實惠的新選擇。