太空挖宝,民营火箭蓄势待发 智能产品

/ / 2020-09-29
太空挖宝,民营火箭蓄势待发实习记者于紫月经过数次延误之后,1月23日,太空探索技术公司蓝色起源(BlueOrigin)终于成功试飞并回收了集火箭与飞船于一体的亚轨道飞行器,此次发射任务同时还将美国国家航空航天局资助的8项研究项目送入了太空。就在本月,中国也有两家民营火箭公司传出捷报。其中,深......

  太空挖宝,民营火箭蓄势待发

  实习记者 于紫月

  经过数次延误之后,1月23日,太空探索技术公司蓝色起源(Blue Origin)终于成功试飞并回收了集火箭与飞船于一体的亚轨道飞行器,此次发射任务同时还将美国国家航空航天局资助的8项研究项目送入了太空。

  就在本月,中国也有两家民营火箭公司传出捷报。其中,深圳市翎客航天技术有限公司(以下简称翎客航天)成功试验了第5代可回收火箭RLV-T5。另一家北京蓝箭空间科技有限公司(以下简称蓝箭航天),进行了新的火箭发动机点火试车。

  首秀之年,探空火箭为后续研制铺垫道路

  当遥不可及的太空逐渐在技术、市场和政策的支持下变得似乎“伸手可及”时,越来越多的中国企业开始将目光转向了这个宝矿。“刚刚过去的2018年被人们冠以‘中国民营火箭发射元年’‘民营火箭首秀年’的称号。”1月27日,北京千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼在接受科技日报记者采访时表示,2018年我国3家民营企业共计发射了5次火箭。

  2018年4月,北京星际荣耀空间科技有限公司(以下简称星际荣耀)发射国内首枚民营火箭“双曲线一号S”。5月,北京零壹空间科技有限公司(以下简称零壹空间)发射OS-X火箭暨“重庆两江之星”;9月,星际荣耀发射“双曲线一号Z”;时隔2天,零壹空间发射OS-X1火箭暨“重庆两江之星”。

  公开资料显示,以上4枚火箭均为探空火箭,不具备将卫星送入轨道的能力。“探空火箭的发射为运载火箭的关键技术进行验证,并为后续研制体系做铺垫。”航天科工火箭技术有限公司市场部部长曹梦表示。“探空火箭的发射表明火箭民企已有能力走通从火箭设计、审批到发射的全流程。”星际荣耀技术总监郑立伟表示,真正的“重头戏”还是在于能够将卫星送入太空的运载火箭。

  2018年10月,蓝箭航天发射了三级固体运载火箭“朱雀一号”,搭载了微小卫星“未来号”。如果发射成功,“朱雀一号”将是我国首枚把卫星送入空间轨道的民营运载火箭,奈何其在飞行过程中出现异常,卫星未能入轨。

  业界和民众都给予了民营火箭很大的试错空间。航空航天工程师联合组织“小火箭联合会”的创立者邢强博士在“小火箭”微信公众号中发表声明,表示卫星虽未能入轨,但其启动用户央视表现出了极大的包容。

  “我以及我们整个集团,都对民营航天的尝试和努力心存尊敬,我们愿与社会各界一起推动商业航天产业发展。”曹梦说。

  迎难而上,挑战液体发动机和回收再利用

  在火箭的研发上,民营企业以及“国家队”都面临着一些技术难题。

  “其实,很多民营企业的技术团队是从原航天单位脱离而出的,一些专家在之前的‘国家队’也是骨干核心成员,所以单纯从技术本身来讲,民营火箭公司和国有企业没有根本的区别。”曹梦表示。

  “液体发动机和可重复使用是现阶段双方都面临的主要技术难点。”郑立伟认为,火箭发动机研发周期长,需要一步步进行经验积累和技术验证,时间成本较为固定。如果在火箭发动机的研发上“抢进度”,往往会牺牲掉发动机的可靠性和可控性。

  历史上早有案例。20世纪60年代,美国率先发射土星5号搭载阿波罗11号飞船成功登月。为了追赶美国的步伐,苏联抓紧研制N1重型运载火箭。由于时间紧、资金短缺等原因,N1火箭包括发动机在内的研制流程大为压缩,省略了许多地面验证试验便匆匆开展飞行验证,最终4次发射均以失败收场,苏联也在美苏太空争霸中败下阵来。

  以史为鉴,可以明得失。在郑立伟看来,对于起步较晚、走自主研发路线的民企来说,在火箭研发、尤其是重中之重的发动机研发过程中不贪进度、按部就班地进行严格的技术测试或许是一种性价比最高的选择。

  另一方面,“实现以运载火箭为主的航天运载器的重复使用对于目前烧钱的商业航天来说,简直就是一块诱人的蛋糕。”郑立伟指出。公开资料显示,SpaceX复用火箭已经实现了第三次飞行,而我国“国家队”和“俱乐部”(民营火箭)也都在投入精力聚焦火箭的回收再利用,目前在垂直起飞、降落等地面验证试验中取得了不少进展。

  “但是我们得正视与航天发达国家的巨大差距。可重复运载器的研制还有很多挑战,其核心瓶颈还是在于推力深度可调的可重复使用发动机技术。我们所有航天从业者仍然需要加倍努力。”曹梦说。

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