这一次,“筷子夹火箭”真的被马斯克装进了火箭。
马斯克牛X!
十月十三日晚上20点,北京时间将成为人类的历史性时刻。
SpaceX星舰第五次试飞,成功上演了“筷子夹火箭”,首次尝试回收超重型火箭推进器!

SpaceX的发射中心爆发出前所未有的欢呼声,就在超重型火箭推进器被抓住的同时。

比尔·尼尔森,美国宇航局局长,在第一时间发布祝贺信息,并开始想象未来的月球和火星。

中国航天科技集团火箭技术有限公司市场部部长曹梦对此感叹道:“太神奇了。.”,并且给中国航天供油。

与每个人的兴奋相反,马斯克只是风轻云淡地发了一条信息:Good morning”。

真的是他装的。
“筷子夹火箭”是推进器回收的一大进步
星舰系统主要分为二级:
一级,底部重型推进器。(Super Heavy),其目的是将星舰飞船反复发射到轨道上;
二级,上面的星舰航天器(Starship),这就是人类前往火星要坐的地方。
这一次,“木筷”夹住了重型推进器,而星舰则被控溅到了印度洋。

为什么“木筷”夹住重型推进器如此令人兴奋?
SpaceX在第五次试飞前已经通过了猎鹰9号火箭。(Falcon 9)推进器回收技术大大降低了发射成本。
传统的猎鹰9号回收主要依靠着陆腿缓冲。火箭减速后,利用反向推力发动机将火箭垂直降落在海上平台或陆地上。

但是,这种方法需要一个特殊的海上平台,而且回收地点受天气影响很大。
与此同时,火箭的着陆腿增加了火箭的重量,降低了火箭的有效荷载能力[1]。
而且火箭着陆后,工作人员需要登船固定火箭,然后需要短短几天,长长十几天才能运回港口。回收船落地后,需要起重机吊装、运输、放置、收缩或拆卸回收腿,才能回到工厂开始翻新过程。
这种回收转运过程大大延长了猎鹰9号的翻新周期。
由于上述原因,而且星舰项目所涉及的超重推进器比猎鹰9号大得多,传统的海上平台回收方式已经不能应用。
于是,SpaceX开始寻找新的解决方案,这就是“筷子夹火箭”。
被网民戏称为“木筷子”,实际上是发射塔的两个巨大机械臂,叫做mechazilla,机械哥斯拉。
机械臂长36米,高18米。通过塔底的超大型绞车系统,机械臂可以在塔体的轨道上下移动,机械臂可以通过液压缸的伸缩来启动和并拢。
此外,机械臂还配备了液压缓冲机构,以保持稳定,以承受和分散飞船回收时的冲击力。前端距离服务塔固定处约34.8米,连接台长约20米,以满足着陆位置的误差。

“筷子夹火箭”的整个过程是,当距离地面800米时,推进器关闭6台发动机,其余3台发动机保持垂直状态。当距离地面65米时,只保留一台发动机。
当推进器的三分之二落在机械臂下方时,它们会保持悬停状态,机械臂会靠近,推进器格子下的支撑点和两侧的辅助稳定插座会“抓住”并固定推进器。最后,将推进器放在发射架上[2]。

“筷子夹火箭”最大的困难在于,推进器需要按照预定的路径准确返回塔体周围,并将速度控制在安全范围内。
第二个困难是机械臂需要能够快速移动并承受火箭的重量,同时需要极高的稳定性,以确保能够安全地抓住返回的火箭。
要知道,重型推进器是极其巨大的,它的直径为10米,高69米,类似于一栋23层楼高的房子。 由于超重作用,机械臂抓住从天而降的推进器瞬间,推进器瞬间产生大约275吨的力[3]。
但是即便如此,“木筷”还是端端正正夹住了火箭,科小编夹菜也没那么稳!
将来坐火箭就像坐飞机一样简单。
在马斯克的蓝图中,抓住推进器后,机械臂只需要几分钟就可以送到发射台。加入燃料后,火箭可以在短短半小时内再次发射。
如此高效的“筷子夹火箭”的成功,代表着SpaceX真正可以重复使用火箭,实现航天飞行的商业化。
下一步,根据马斯克和SpaceX的计划,占地将超过 100 在万平方英尺的星舰厂,将原本分散修建的火箭各部分整合修建,像汽车生产线一样批量生产星舰。

目标是每年生产超过生产 1000 一艘星舰,从而实现一周的双飞, 2050 火星殖民年前成功实现。
这样的未来,已越来越近了。
参考资料:
[1] 为什么马斯克“筷子夹火箭”震惊,留美学生?
[2] 历史时刻!SpaceX第一次尝试“筷子夹火箭”成功!经纬风险投资
[3] 筷子夹火箭变成了!SpaceX星舰五飞顺利完成测试,马斯克曾经吹过的牛变成了现实,腾讯科技
本文来自微信微信官方账号 每天都有科技推送”(ID:apptoday),作者:何暖阳,36氪经授权发布。
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