獵鷹歸來記

5，4，3，2，1…發(fā)射！

隨著倒計(jì)時(shí)，獵鷹9號(hào)火箭搭載著龍飛船成功發(fā)射。這次它既不載人，也不登月，更沒有搭載什么特別的玩意，只是向國際太空站上運(yùn)送貨物。簡單地說，就是給太空送一份快遞而已。

而發(fā)射場(chǎng)內(nèi)外以及全世界的目光都聚焦在這次發(fā)射任務(wù)上，不僅全程直播發(fā)射過程，而且還附帶各種分析點(diǎn)評(píng)。不就是一次簡單的太空任務(wù)嘛，有什么好稀奇的。

回收火箭——太空省錢計(jì)劃

其實(shí)，貨運(yùn)任務(wù)并不是獵鷹9號(hào)的主要關(guān)注點(diǎn)，備受矚目的是回收它的一級(jí)火箭！在此之前，從未有哪一枚火箭，在正式任務(wù)中進(jìn)行主動(dòng)回收。

前往太空基本上都要依賴火箭作為交通工具。它們裝填有燃料，能產(chǎn)生足夠的推力，可以按照預(yù)定的速度和方向，將“乘客”運(yùn)送到預(yù)定軌道。不過因?yàn)榛厥绽щy，傳統(tǒng)火箭都設(shè)計(jì)為一次性的，發(fā)射任務(wù)結(jié)束后，它將在大氣層中燃燒，只剩一些金屬殘片墜回地面。這就好比將只乘坐過一次的汽車毀掉，簡直太燒錢了！

如果火箭能重新落回地面，只要稍加修復(fù)，重新加注燃料就能再次發(fā)射，那樣太空運(yùn)費(fèi)就會(huì)大大降低。根據(jù)這樣的想法，科學(xué)家大膽地改進(jìn)火箭的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了可回收的火箭。今后的太空探索能不能更便宜一些呢？就看獵鷹9號(hào)的表現(xiàn)啦！

獵鷹9號(hào)火箭找不同

獵鷹9號(hào)火箭采用的仍是傳統(tǒng)的兩級(jí)式結(jié)構(gòu)，不過為了可回收的功能做了一些改進(jìn)，你能找到它的特別之處嗎？

龍飛船：它是一個(gè)完全獨(dú)立的貨運(yùn)航天器。成功到達(dá)太空站送貨之后，能夠返回地面并回收。此次獵鷹9號(hào)的“乘客”是龍飛船及其內(nèi)部的貨物。

二級(jí)火箭：搭載單臺(tái)默林火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，采用液氧和火箭煤油混合推進(jìn)劑。在第一級(jí)分離之后，點(diǎn)火并繼續(xù)提供推力。在設(shè)計(jì)中，獵鷹9號(hào)的兩級(jí)都可以完全回收并重復(fù)利用。

級(jí)間連接：它連接著火箭的兩級(jí)，在第一級(jí)火箭完成使命之后，將第一級(jí)火箭分離。

一級(jí)火箭：搭載9臺(tái)默林火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，采用液氧和火箭煤油混合推進(jìn)劑。點(diǎn)火后，獵鷹9號(hào)系統(tǒng)會(huì)按次序?qū)⑺幸纥c(diǎn)燃，并用電腦全程控制，如有任何問題會(huì)自動(dòng)關(guān)閉推進(jìn)劑供給系統(tǒng)。

支腿：獵鷹9號(hào)的獨(dú)特設(shè)計(jì)。支腿在返回過程中打開，內(nèi)有液壓減震器，能抵御火箭垂直落回地面的巨大沖擊而使火箭不致嚴(yán)重?fù)p壞。

獵鷹9號(hào)發(fā)射-回收過程

火箭發(fā)射也拖延

當(dāng)所有的突發(fā)技術(shù)故障都已解除，發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)備就緒，海上回收平臺(tái)就位，天氣狀況良好，就等火箭點(diǎn)火發(fā)射啦！但從白天到夜晚，發(fā)射時(shí)間一次次重新確定，又一次次地被拖延。攝影師早已架好相機(jī)嚴(yán)陣以待，記者加班熬夜等著發(fā)布通訊，所有人都在問：“獵鷹9號(hào)你到底還飛不飛呀？”

其實(shí)，并不是獵鷹不飛，因?yàn)榇钶d著龍飛船的原因，發(fā)射窗口的確定必須考慮到空間站的運(yùn)行，不然即使飛上去，龍飛船無法與太空站對(duì)接，任務(wù)也就失敗了。

發(fā)射成功，喜憂參半北京時(shí)間2015年1月10日17：47，獵鷹9號(hào)在屢次拖延之后，終于點(diǎn)火發(fā)射。17：52，一級(jí)火箭成功分離。18：01，二級(jí)火箭與龍飛船成功分離，龍飛船太陽能電池板成功展開，并按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)入了空間站的對(duì)接軌道。主線任務(wù)成功！這次龍飛船為國際空間站的宇航員們送去了大約2.3噸的食物、飲用水和衣服。但接下來的支線任務(wù)則更加牽動(dòng)人心。

好消息：落得準(zhǔn)！

與普通火箭不同的是，獵鷹9號(hào)的一級(jí)火箭在成功分離之后，其中的燃料并沒有燒完。在空中翻轉(zhuǎn)調(diào)整姿態(tài)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)重新點(diǎn)火，此時(shí)火箭再次落入大氣層，并利用大氣的摩擦與發(fā)動(dòng)機(jī)向上的推力來減速。當(dāng)速度降至250米/秒，四個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)的柵格翼打開，幫助火箭調(diào)整為垂直下落的姿態(tài)，瞄準(zhǔn)海上回收平臺(tái)，隨后打開用于降落緩沖的支腿……

嘭！就結(jié)果來看，獵鷹9號(hào)落得很準(zhǔn)！

壞消息：砸得狠！

雖然火箭準(zhǔn)確地落在了回收平臺(tái)上，但著陸很硬，簡直就是砸上去的……海上回收平臺(tái)受損、一級(jí)火箭損毀。這就像是高速開車進(jìn)停車場(chǎng)，雖然找準(zhǔn)了停車位，但卻沒有停住，直接撞墻上了。

回收技術(shù)比想象中更難

可以反復(fù)使用的太空交通工具很早就開始研發(fā)了，其中最著名的就是航天飛機(jī)。但隨著航天飛機(jī)的全面退役，也標(biāo)志著這種方案缺點(diǎn)不少。與獵鷹9號(hào)這種垂直返回技術(shù)相比，航天飛機(jī)的返回完全靠空氣動(dòng)力減速，因此它的機(jī)體設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，檢查維護(hù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而且可回收的固體燃料助推器還要去海里打撈。固體燃料的再次灌注比液體燃料更麻煩、更費(fèi)錢。

但垂直返回技術(shù)的難度也相當(dāng)大，一級(jí)火箭的初始返回速度是1300米/秒，下落過程中的精確度要在10米之內(nèi)，差不多相當(dāng)于單手在風(fēng)暴中讓一把掃帚保持直立。在獵鷹9號(hào)之前，也做了大量的小型可回收火箭試驗(yàn)，雖然這次差一點(diǎn)點(diǎn)就成功了，但火箭的垂直回收依然任重道遠(yuǎn)。

再次挑戰(zhàn)

上一次的硬著陸雖然導(dǎo)致火箭損毀，但將一個(gè)14層樓高的一級(jí)火箭精確引導(dǎo)到足球場(chǎng)大小的海上回收平臺(tái)上，已經(jīng)算是成功了50%。失敗的原因是驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定柵格翼的液壓油耗盡，火箭因此沒法保持平衡而直接摔下。

北京時(shí)間2015年2月12日7：03，獵鷹9號(hào)再次升空，將深空氣候觀測(cè)站發(fā)射入軌。這一次，柵格翼的液壓油帶夠了，但由于海面風(fēng)浪過大，回收平臺(tái)無法維持平穩(wěn)，只能放棄回收試驗(yàn)。雖然很可惜，但獵鷹9號(hào)的試驗(yàn)并不會(huì)因?yàn)橛龅嚼щy而停止，在接下來的時(shí)間里，還會(huì)有很多機(jī)會(huì)等待著它！讓我們一起期待著獵鷹早日成功歸來吧！