新型火箭大挑戰 陸地升空海上回收

2014年12月27日 16:34 風傳媒
SpaceX用來回收燃料火箭的海洋浮動平台,從高空往下看有如靶心。(取自官網)

SpaceX用來回收燃料火箭的海洋浮動平台,從高空往下看有如靶心。(取自官網)

美國航太總署(NASA)執行過無數次的太空任務,每當太空船升空後,除了搭載太空人的駕駛艙外,用來推進太空船的各節火箭在燃料用罄時,就成了墜落地表或遺留在太空中的廢棄物,各國似乎也習以為常,但是對電動車大廠特斯拉(Tesla Motors,同時也是SpaceX公司創辦人馬斯克(Elon Musk)來說,「太浪費了」。

 

垂直降落難度高

在馬斯克的構想中,不論是NASA或是民營公司都不應該任由燃料火箭成為一次性使用的物品,因此他要求SpaceX公司的工程師們,打造浮動的海上火箭降落埠(Autonomous spaceport drone ship, ASDS),並研究燃料火箭在發射任務後「如何自動並垂直降落於降落埠」的技術。

這項技術的困難度在於,首先,獵鷹9號(Falcon 9)火箭高達14層樓,爬升時的速度達1秒1.6公里,要讓直線上升的火箭「毫髮無傷」地垂直下降,猶如「狂風中讓橡膠掃帚柄直立於手掌上」。

其次,SpaceX公司之前曾讓完成任務的燃料火箭成功降落在10公里寬的目標區內,但ASDS僅寬10公尺,兩者難度大不同。最後,位於海中的ASDS並沒有固定,要降落的燃料火箭必須藉助引擎保持下降時的平衡與穩定。

比起來,在航空母艦上降落戰鬥機要簡單得多了。

降低太空旅遊成本

不過,這一切在馬斯克的心中,都要予以克服,因為他所設想的太空旅行要讓一般人負擔得起,不是貴族的享受,以目前運送1磅貨物到太空的成本要價2000美元(約新台幣6萬元)起跳來計算,馬斯克心目中讓消費者接受的的理想價格必須低於1000美元(約新台幣3萬元)。

要有效降低成本,馬斯克認為重覆使用燃料火箭是個好方法,因此,SpaceX公司開始想辦法研究燃料火箭成功垂直降落,同時「毫髮無傷」的方法與技術。目前的進度是,燃料火箭利用剩餘燃料與輔助翼來協助自己穩定安全的垂直降落於ASDS上,SpaceX公司的工程師估算,成功率約五成,馬斯克看得更遠,這項技術如果已臻成熟,將運用在火星登陸上。

明年密集試驗

獵鷹9號原訂本月15日發射升空,要載運物資到國際太空站(International Space Station, ISS)上,但因故延後至明年1月7日才要進行任務,在這次的任務中,SpaceX公司將讓燃料火箭嘗試降落至ASDS,並已規劃多次試驗飛行,盼能提高燃料火箭安全垂直降落的成功率。

SpaceX公司與波音公司(Boeing)同獲NASA俗稱「太空計程車」(space taxi)的合約,三方共同打造新一代載人太空載具,但在「軌道科學公司」(Orbital Sciences Corporation)研製的「心宿二」(Antares)火箭,以及維珍銀河(Virgin Galactic)公司的「太空船2號(SpaceShipTwo, SS2),2家民營太空公司的航空器相繼於10月起飛爆炸後,SpaceX公司明年1月的起飛格外引發關注。

 

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