“二手”火箭“猎鹰9号”
是如何重复利用的?
众所周知,发射卫星等太空探索方面投资巨大,仅发射一枚火箭就要耗费巨资,这也让很多经济欠发达的国家无力从事这一项目。此前美国太空探索技术公司SpaceX的创始人埃隆·马斯克,就想到了通过回收一级火箭,重复利用昂贵的设备和火箭来降低太空探索花费的想法。那么,已经达成9次成功回收的“猎鹰9号”,到底是怎么回来的?
第一步:分离一级火箭。“猎鹰9号”火箭冲出大气层,在达到离地50英里的高度时,一二级火箭就会分离,随后二级火箭将携带的卫星或者飞船送入预定的轨道。在一二级火箭分离之后,一级火箭并不会立即开始向地面降落,还会继续向上滑行一段距离,一般会达到离地100英里的高度。
第二步:旋转一级火箭。“猎鹰9号”火箭的一级火箭在分离之后,并不会是垂直的姿态。所以,在一级火箭分离之后,会通过冷气体推进器对火箭的姿态进行校正,在继续向上滑行的过程中对箭体进行180度的旋转,将火箭的首尾进行对调,使一级火箭的底部能朝向地面。
第三步:重启引擎引导降落。在火箭调整好姿态之后,继续向上滑行的时间就不会很长,而在这一阶段,“猎鹰9号”的一级火箭就开始向地面降落。 但由于“猎鹰9号”一级火箭非常重,在下落的过程中速度会非常快,这就需要重启一级火箭的引擎,此时会重启一级火箭9个引擎中的3个,使其能减慢下降的速度,但即便如此,火箭降落的速度依旧非常快,时速高达3 000英里。
第四步:减速进入大气层。在进入大气层之前,“猎鹰9号”还需要进一步降低下落速度,此时火箭的主发动机会再次开启,同时火箭外部用于保证火箭稳定姿态的网状翼鳍也会打开,使火箭以垂直的姿态降落。此时的降落速度就降到了560英里每小时。
第五步:再减速,打开落地支架。在“猎鹰9号”的一级火箭进入大气层后,并且在离地面一定高度时,余下的引擎也会全部启动,进一步降低火箭的下落速度,以便其能以合适的速度降落。 在距离地面约5英里的高度时,控制系统就会启动“猎鹰9号”一级火箭落地时的稳定支架,用于保持火箭稳定的4条“腿”就会全部展开,在火箭降落到地面时,就能保持火箭稳定的垂直姿态而不至于倾倒。
在发射成本大大降低后,该公司计划近两年来加快火箭发射实验的速度,意在更快实现人类登上火星的目标。而且据该公司透露,他们将于11月首次试射猎鹰9号重型火箭。
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