網(wǎng)紅馬斯克又干了件大事情,他一按電門,把獵鷹火箭給炸了,結(jié)果許多人起勁地拍掌叫好,夸他是個天才。
沒錯,如果有一個全球營銷天才的評選,馬斯克要說自己是世界第二,又有誰敢說自己第一?
但你還記得馬斯克為什么要把好端端的火箭給炸了嗎?怕是有許多人答不上來,只記得這個美國人牛13了。
言歸正傳,咱們來說說,馬斯克為什么要炸火箭。
此次試驗的目的驗證太空探索公司未來的載人“龍”飛船在發(fā)射過程中出現(xiàn)意外的情況下緊急脫離的能力。
也就是說,萬一在發(fā)射的過程中出了問題,火箭炸了,運載著幾名宇航員的飛船能不能及時地逃出生天?
現(xiàn)在的許多年輕人或許對航天發(fā)射失敗造成宇航員死亡的事情沒什么感受。1986年1月,作為科技迷的我正讀高三,美國挑戰(zhàn)者號航天飛機凌空爆炸讓我印象深刻,爆炸殘骸和助推器在空中飛舞的畫面至今還浮現(xiàn)在眼前。
爆炸發(fā)生在發(fā)射后的第73秒,由于一個密封圈失效,泄漏的燃料迅速引燃火箭,巨大的火球照亮天空,七名宇航員無一生還。
由于設(shè)計的原因,航天飛機上的宇航員想要在發(fā)射的過程中及時逃生是件不可能完成的任務(wù)。相比之下,由運載火箭發(fā)射飛船,其安全性要高出許多,因為有逃逸塔。
作為一家商業(yè)發(fā)射企業(yè),太空探索公司SpaceX省略了高大的逃逸塔,馬斯克將逃逸用的發(fā)動機安裝在了“龍”飛船的返回艙側(cè)面,通過啟動8臺液體發(fā)動機來逃離爆炸的火箭。這樣一方面可以省錢,還可以在飛船返回時起到懸停和緩沖的作用,看起來這是個相當(dāng)“天才”的設(shè)計。
發(fā)射中止實驗,是飛船投入實用前必須要做的一項安全驗證工作,只有NASA判斷沒問題了,他們才敢花錢購買馬斯克的載人飛船。
逃逸塔不是新生事物航天發(fā)射充滿風(fēng)險,幾十年來,有許多顆衛(wèi)星因為火箭爆炸而付之一炬,還有更多的航天器因為運載火箭這樣那樣的故障無法入軌而報廢。正因為如此,運送宇航員的飛船發(fā)射需要加多一道保險,于是科學(xué)家們發(fā)明了發(fā)射逃生系統(tǒng),又稱發(fā)射中止系統(tǒng),其主要部分是逃逸塔。
逃逸塔通常是一枚固體火箭,安裝在運載火箭的最頂端,它的下方連接著飛船的乘員艙,宇航員在升空的過程中都呆在這個艙里。萬一在發(fā)射的過程中運載火箭出現(xiàn)故障,比如說出現(xiàn)挑戰(zhàn)者號那樣因燃料泄漏而發(fā)生爆炸,逃逸塔上的主發(fā)動機會瞬間點火,拽著乘員艙迅速脫離主火箭,緊接著逃逸塔頂端的姿態(tài)調(diào)整發(fā)動機點火以改變飛行軌道。在脫離險境之后,逃逸塔脫落,乘員艙釋放降落傘安全返回地面。
在美國阿波羅登月計劃中,所有土星5號運載火箭都安裝了逃逸塔,前蘇聯(lián)以及后來俄羅斯的載人飛船也裝備了逃逸系統(tǒng)。1983年9月,蘇聯(lián)發(fā)射聯(lián)盟-T10A時,火箭在發(fā)射臺上爆炸,逃逸塔拽著乘員艙以14~17g的加速度飛到2000米高度,最后在4公里遠的地方降落,挽救了兩名宇航員的生命;2018年,還是聯(lián)盟飛船發(fā)射,由于在50千米高度助推火箭分離失敗,逃生系統(tǒng)再次發(fā)揮作用,成功救出三名宇航員。
如果發(fā)射過程一切順利,逃逸塔會在一定的高度與飛船脫離連接,拋棄發(fā)動機啟動,這時候我們會聽到“拋逃逸塔”的指令。
馬斯克的盤算由于得到的經(jīng)費越來越少,太空發(fā)射也越來越貴,原本不差錢的NASA希望將航天發(fā)射分包給一些商業(yè)發(fā)射企業(yè),由此催生出一批新興公司,其中就包括太空探索公司SpaceX。SpaceX從NASA那里獲得了技術(shù)支持、人員支持、資金支持,他們希望以最低的成本來制造火箭與飛船,然后與波音洛馬等老牌企業(yè)競爭太空發(fā)射訂單。
為了節(jié)省成本,馬斯克用一堆相對便宜但推力較小的梅林發(fā)動機攢出了獵鷹火箭,主打“可回收”概念,安全性另說,但發(fā)射費用真是降了不少。
與此同時,馬斯克覺得載人火箭頂端的逃逸塔既笨重又多余,他拋棄了逃逸塔,轉(zhuǎn)而將8臺液體火箭發(fā)動機裝在“龍”飛船的四周,這樣飛船便自帶了逃生功能。這8臺發(fā)動機不僅用來逃生,還可以在降落的過程中起到減速的作用,如此一來“龍”飛船未來在返回地球時便可以自己回到規(guī)定的地點,省去了搜救等許多麻煩事兒??芍^一舉多得。
內(nèi)行看門道馬斯克的PPT不斷翻新,投資者心潮澎湃,錢也源源不斷地涌來,這使得SpaceX能夠制造出更多新奇的玩意兒。
正所謂外行瞧熱鬧內(nèi)行看門道,不管怎么說,競爭對手在后面虎視眈眈,NASA也還是要面子的。
就拿這次炸火箭來說,馬斯克早早就放出風(fēng)聲說要在過年前放一個大煙花,各路媒體也摩拳擦掌準備好了稿子。這不,火箭炸了,全世界的粉絲們再一次將老馬捧上神壇,效果不錯。
但有眼尖的專家站出來指出了SpaceX玩的小花招:在“龍”飛船脫離后,獵鷹火箭關(guān)閉了主發(fā)動機并降低速度,這使得飛船有充分的時間逃離火箭。飛船飛到安全的距離之后,火箭受控發(fā)生爆炸。事后,NASA局長布里登斯廷說“龍”飛船逃離時的加速度只有3.5個g, “這令人印象深刻。”他說,“本以為(逃逸過程)會很粗暴,但數(shù)據(jù)并非如此”,“這給了宇航員信心,如果我們不得不啟動逃逸程序,乘坐體驗不會那么糟糕?!?/p>
那么問題來了,逃逸的過程到底是粗暴一點好呢?還是乘坐體驗更重要?
舒服重要還是命重要?我們在前面說了,逃生系統(tǒng)世界上第一次使用,就是前蘇聯(lián)的運載火箭爆在發(fā)射臺上的時候。其實SpaceX的獵鷹火箭也在發(fā)射臺上炸過,如果有機會關(guān)閉發(fā)動機,便不需要再多此一舉去啟動逃生系統(tǒng)了。
世界各國逃逸塔的火箭之所以不約而用采用固體火箭,其中一個重要原因就是它簡單粗暴,可以用最快的速度把人和飛船拖離險境。在這個過程中,宇航員需要承受10g以上的過載,生命寶貴,過載大一點在此刻并不重要。
相比之下,液體火箭的優(yōu)點是可以多次點火重復(fù)使用,缺點就是它反應(yīng)沒那么快推力也沒固體火箭大。
說到底,這就是一個要命還是要舒服的問題,千鈞一發(fā)之際,我想你不難給出答案。同樣的,洛馬公司對這個問題也決不會假裝看不見,畢竟他們的獵戶座載人飛船和正在試驗的太空發(fā)射系統(tǒng)是SpaceX的勁敵,太空發(fā)射系統(tǒng)很傳統(tǒng),但更有效。
馬斯克希望通過將火箭炸掉,在天上放一個大煙花來轉(zhuǎn)移視線,這小把戲騙騙公眾問題不大,畢竟大家伙兒更喜歡瞧個熱鬧。
但要想忽悠住競爭對手和NASA的專家們,怕是想都不要想。