SpaceX 成功的火箭着陆可能彻底改变太空飞行

曾经被认为是科幻小说中的情节,完全可重复使用的火箭技术现在比以往任何时候都更接近现实

A time-lapse image of a Falcon 9 rocket launching to orbit, then returning to its launch site

这张延时图像显示了 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的历史性发射、再入和着陆。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


冬至夜是今年最长、最黑暗的夜晚,但佛罗里达州上空充满了光明,不是一次,而是两次。第一次是 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射了一批卫星进入轨道,第二次是在九分钟后,15 层楼高的火箭第一级返回地球,驾驭着炽热的火焰平稳着陆。

虽然航空航天工程师们梦想了几十年,但这种着陆长期以来被认为是科幻小说中的情节。“这是一个革命性的时刻,”SpaceX 创始人兼首席执行官埃隆·马斯克在着陆后不久的新闻发布会上说。“以前没有人完好无损地带回助推器,轨道级助推器。”马斯克说,通过重复使用火箭,将货物和人员送入轨道的总成本最终可能会降低一百倍以上——便宜到足以向各种新的活动开放太空,包括马斯克在火星上退休的梦想。

上个月,另一家太空飞行公司,杰夫·贝佐斯的蓝色起源,在德克萨斯州的一次测试中发射并垂直着陆了其新谢泼德号飞船,但该飞行仅达到亚轨道高度——这比垂直着陆从轨道返回的火箭要容易得多。其他几家公司仍在追求可重复使用的亚轨道和轨道发射系统,但就目前而言,SpaceX 拥有明显且可能不可动摇的领先地位。


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即便如此,这次着陆是在一系列事故之后发生的,加上蓝色起源的成功演示,给 SpaceX 带来了巨大的压力,要求其证明自己的实力。去年,SpaceX 的两家竞争对手经历了灾难性的发射失败,使商业太空飞行行业陷入混乱。然后,在六个月前,厄运也降临到 SpaceX 身上,当时一枚无人猎鹰 9 号解体,因为它正在执行向国际空间站运送补给的任务。在上次不成功的飞行之前,SpaceX 曾尝试过两次将猎鹰 9 号降落在海洋中的浮动平台上;两次尝试都失败了,火箭倾覆并爆炸。

考虑到这些失败,SpaceX 微调了昨晚飞行的猎鹰 9 号的发动机和低温燃料供应。在完美无瑕的发射和上升之后,猎鹰 9 号助推器与其上级顺利分离,上级继续进入轨道。然后,助推器翻转并点燃发动机以降低速度,掉回大气层,并动力下降到卡纳维拉尔角附近,平稳降落在约九公里外的另一个发射台上。

在昨晚的新闻发布会上,马斯克表示,该公司还需要几年时间才能掌握可重复使用的火箭技术。该公司计划在下个月再进行两次猎鹰 9 号发射,并计划在 2 月份恢复其 NASA 资助的向国际空间站运送补给的任务。与此同时,SpaceX 将继续致力于其龙飞船载人飞船和猎鹰重型火箭,这是一种更强大的“重型”助推器,能够将人员和货物弹射到月球及更远的地方。

Lee Billings is a science journalist specializing in astronomy, physics, planetary science, and spaceflight, and is a senior editor at 大众科学. He is the author of a critically acclaimed book, Five Billion Years of Solitude: the Search for Life Among the Stars, which in 2014 won a Science Communication Award from the American Institute of Physics. In addition to his work for 大众科学, Billings's writing has appeared in the New York Times, the Wall Street Journal, the Boston Globe, Wired, New Scientist, Popular Science, and many other publications. A dynamic public speaker, Billings has given invited talks for NASA's Jet Propulsion Laboratory and Google, and has served as M.C. for events held by National Geographic, the Breakthrough Prize Foundation, Pioneer Works, and various other organizations.

Billings joined 大众科学 in 2014, and previously worked as a staff editor at SEED magazine. He holds a B.A. in journalism from the University of Minnesota.

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