本文內(nèi)容均引用權(quán)威資料結(jié)合個人觀點進行撰寫,文末已標注文獻來源,請知悉。
在閱讀此文之前,麻煩您點擊一下“關(guān)注”,既方便您進行討論與分享,又給您帶來不一樣的參與感,感謝您的支持!
前言:
近日,天舟七號貨運飛船結(jié)束任務(wù),將在墜入大氣層時直接燒毀的消息引發(fā)諸多關(guān)注。
同美國能重復(fù)利用的龍飛船對比過后,更是引發(fā)了龍飛船技術(shù)優(yōu)于天舟七號的討論。
但事實真的如此嗎?我國又為何寧愿讓造價高達3.5億元的天舟七號,以燒毀的方式結(jié)束征程?
重復(fù)使用飛船技術(shù),中美仍存差距
將天舟七號與龍飛船對比,無非就是為了突出重復(fù)使用的飛船要優(yōu)于一次性飛船。
首先需要承認的是,雙方在重復(fù)使用飛船的研究存在著一定的差距。
從上世紀60年代開始,美國就不斷開始研發(fā)可重復(fù)使用的航天器,從一開始的X15飛機就是一種嘗試。
之后美國還研發(fā)出了航天飛機、艙體式飛船等多種可以重復(fù)使用的航天器。
這其中最為知名的當屬航天飛機,2011年該項目被暫停前,美國曾研制過6架航天飛機,并進行了135架次的飛行任務(wù)。
由此不難發(fā)現(xiàn),在重復(fù)使用飛船方面,美國有著豐富的經(jīng)驗和技術(shù)。
2008年后,NASA為節(jié)省自身支出,提出商業(yè)載人航天技術(shù),最終選定了SpaceX和波音作為合作對象。
按照雙方的合同規(guī)定,NASA將飛船的研發(fā)、制造都交由企業(yè)來完成,知識產(chǎn)權(quán)也歸企業(yè)所有,NASA則只按次數(shù)購買飛船的使用權(quán)。
這就意味著NASA給出的資金是有限的,而且次數(shù)越多價格越便宜,企業(yè)想要盈利,就得在成本控制方面多做文章。
如此一來,航天公司在設(shè)計飛船時首先要考慮的,就是飛船甚至運載火箭能否重復(fù)利用。
因為美國此前就有著豐富的飛船重復(fù)使用經(jīng)驗,所以無論是SpaceX還是波音,都設(shè)計出了新的可重復(fù)使用飛船。
以SpaceX的龍飛船為例,可重復(fù)利用次數(shù)能夠達到10次左右。
既然重復(fù)利用飛船有如此多的優(yōu)點,我國卻并未采用?是技術(shù)能力達不到還是另有隱情呢?
首先,我國航天事業(yè)本身就起步晚、底子較弱,所以在重復(fù)使用飛船方面暫時落后于美國。
但這不意味著在飛船重復(fù)利用方面,中國依舊被美國遠超。
我國的飛船回收技術(shù)已經(jīng)非常成熟,尤其是神舟系列飛船的返回艙每次都能完美回收。
這已經(jīng)為飛船的重復(fù)性使用打下堅實的基礎(chǔ),而隨著時間的推移,我國在可重復(fù)利用的飛船上也有了重大突破。
2020年5月,我國就已經(jīng)攻克了載人飛船返回艙重復(fù)使用的難關(guān)。
新一代的夢舟載人飛船,就是一種可重復(fù)使用的載人飛船,該飛船能夠重復(fù)使用10次,而且兼顧載人探月工程和空間站運營等多重任務(wù)。
此外,重復(fù)使用的貨運飛船我國也已完成研發(fā),此次珠海航展上亮相的“昊龍”貨運飛船就是其中的代表。
未來它也將和天舟系列飛船一起,共同扮演空間站甚至“月球基地”快遞小哥的角色。
那這是否意味著能重復(fù)使用的龍飛船,就一定要優(yōu)于只能一次性使用的天舟七號呢?
龍飛船一定優(yōu)于天舟七號?或許不見得
美國雖然在飛船重復(fù)使用技術(shù)上有著豐富的經(jīng)驗,但其中也遭遇過諸多的波折和艱辛。
首先是安全性問題,美國曾經(jīng)生產(chǎn)的6架航天飛機,雖然完成135次飛行任務(wù)。
但在這個過程中先后有兩架飛機因事故墜毀,而且導(dǎo)致了14名航天員的犧牲。
即便是在技術(shù)非常成熟的現(xiàn)在,美國在這方面的事故依舊層出不窮。
如今在國際空間站被餓成“蛇精臉”的宇航員,就是最好的證明。
龍飛船也曾在測試過程中發(fā)生過起火問題,還有宇航員乘坐龍飛船回歸地面時出現(xiàn)了健康問題。
畢竟飛船在設(shè)計時過度關(guān)注重復(fù)使用能力,其他方面自然要被迫作出犧牲。
尤為需要注意的是,飛船在飛行過程中可能遭遇太空垃圾襲擊、與大氣層劇烈摩擦所產(chǎn)生的高溫,都會對飛船的安全性造成損害。
如果在保養(yǎng)和維修期間出現(xiàn)任何紕漏,無疑是對宇航員以及飛船本身的不負責。
所以龍飛船雖然號稱能重復(fù)使用10次,但實際使用次數(shù)遠未達到該數(shù)字。
我國在載人航天工程立項時,也考慮過使用航天飛機作為運輸宇航員的飛行器,但考慮到風(fēng)險問題最終放棄。
除了安全性外,成本問題也是航天人不能忽視的因素。
NASA在航天飛機的研發(fā)和使用過程中,合計耗資2000億美元。
即便是當前的龍飛船,初次發(fā)射成本高達46億美元,之后的回收、維修以及其他費用,也將是天文數(shù)字。
反觀我們的天舟七號貨運飛船,總成本僅有3.5億元折合成美元才4839萬,發(fā)射一次龍飛船的價格可以發(fā)射100次天舟七號。
至于天舟七號,為什么被燒掉而不是被回收?
是因為里面裝載的物資,幾乎都是空間站的廢棄物,并非有科研價值的物品,在進入大氣層燒毀,還能減少人工處理的麻煩。
因此,我國雖然可以將其設(shè)計成安全返回地面的模式,但必要性不大。
更何況天舟七號在物資運輸能力上遠超龍飛船,7.4噸的載貨量遠非龍飛船的3.3噸可比。
而且天舟七號在獨立飛行期間,還承擔起釋放青少年科普衛(wèi)星的任務(wù),可以說是一船多用了。
就目前來看,我國未來即便有了“昊龍”貨運飛船,天舟飛船還將繼續(xù)扮演為空間站運輸物資的主力。
有專家用形象的比喻解釋了天舟和昊龍的關(guān)系:
天舟就是每天上班乘坐的公交車,載荷量大但發(fā)車時間固定,昊龍則像出租車擁有隨發(fā)隨走的能力。
結(jié)語:
需要承認的是,中國在飛船重復(fù)使用領(lǐng)域和美國還有差距,但相信趕超美國的那天不會太久遠。
而用龍飛船和天舟對比,來證明美國航天技術(shù)優(yōu)于中國,如此做法也并不合理,只能說兩者各有所長。
參考資料:
新華網(wǎng):《可重復(fù)使用航天器是何神器?》
京報網(wǎng):《我國早期研制航天飛機的呼聲最大,為何最后走了載人飛船的路子?》
觀察者網(wǎng):《中美結(jié)果大不同 商業(yè)航天不是包治百病的藥》
北青網(wǎng):《政知丨天舟為何“有去無回”?》
光明網(wǎng):《淺談可重復(fù)使用航天器》
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.