星艦第五次試射重大突破,我國會跟進嗎?
本文來自微信公眾號:科工力量 (ID:guanchacaijing),作者:高天偉,原文標題:《星艦第五次試飛實現重大突破,但我國類似火箭可能得等一等》,題圖來自:視覺中國
香港時間2024年10月13日晚,美國SpaceX(太空探索技術公司)在得克薩斯州小保加奇卡實施了星艦超重型火箭的第五次試飛。
本次試飛,SpaceX實現了人類航天史上又一個重大突破:火箭一子級完成任務後,調頭返回發射場,成功著陸於運行方式類似筷子夾持、與發射架一體化設計的「機甲酷斯拉」回收裝置上。這是傳統的火箭自帶支腿設計之外,人類嘗試成功的又一種火箭著陸方式,並且首次應用即成功接收數百噸重的超重型箭體。
外國網民製作的星艦一級回收細節模擬畫畫,注意箭頭所指的掛點。事實上,火箭並不是被回收裝置夾緊固定,而是利用箭體上部掛點掛在「筷子」上。對於幾百噸重的大傢伙,「夾住」只會導致箭體被壓癟。
試飛其它環節也都順利完成,特別是火箭二級(同時也是飛船)按計劃重返大氣層,以較完整和穩定的姿態在印度洋預定海區濺落,比起第四次試飛「被大氣燒得破敗不堪但僥倖飛完全程」的狀態,更加接近成熟。
總體說來,星艦第五次試飛完成了預定科目,達到了預期目的。火箭繼續向著實用推進。
星艦研發狂飆突進,但依舊任重道遠
今年6月星艦第4次試飛時,筆者曾經指出(文章鏈接),星艦是美國載人登月以及SpaceX持續推進星鏈部署必不可少的載具,這兩件事一個關乎國家最高形象、一個關乎企業生死存亡,因此SpaceX必須拚盡全力迭代完善星艦。
果然,短短4個月之後,這枚起飛重量將近5000噸的巨型火箭即神速完成歸零。歸零可以理解為查明故障原因–製定解決方案–獲準再次飛行的過程。一般情況下,即使常見的中小型火箭也需要歸零半年以上。另值得一提的是,發射監管機構FAA(美國聯邦航空局)在批準本次發射的同時,也一併發放了第6次試飛的許可。可見不僅SpaceX對項目玩命自驅,就連國家也坐不住催催催。
各方壓力之下,星艦進步不可謂不神速,但這一系統極度複雜,距離實用還有較遠距離。以載人登月任務為例,在星艦實用化之前,需要驗證的關鍵技術包括(但不限於):
「進步明顯」和「挑戰巨大」兩個看似矛盾的標籤,同時貼在了星艦項目上。這自然引發了下一個話題:
轟轟烈烈的星艦,我國跟不跟?
我國「跟」星艦的證據,就是長征九號火箭。這款火箭概念披露已有約10年時間,方案几經迭代,最新已經「收斂」至類似星艦的9米直徑箭體、幾十台發動機並聯設計;此外,坊間也有配套的大直徑箭體制造、單台200噸左右推力發動機等部組件研發信息流出。但截至目前,這款火箭尚無正式立項的公開消息。
為什麼我國對「跟」星艦,看起來不是那麼著急?回答這個問題之前,我們先簡要分析中國航天的現狀。
一方面,我國航天從初期的「連正選衛星都比日本晚了幾個月」,已經發展到今天無論技術還是市場都穩居世界第二(而且是唯一的第二)。作為有理想、有抱負的民族,我們理應關注世界前沿動向,不斷挑戰自我,為維護國家利益和服務人類福祉而接續攀登。
另一方面,我國在技術和資源積累上,還與美國存在較大差距。以運力20噸以上大型火箭為例,美國自上世紀60年代起即成熟運用,而我國直到2016年才解決有無;在航天經費上,外媒測算我國的投入大約相當於美國50%,且這還是近幾年才實現的高水平。回溯十幾年前乃至更早,我國的投入幾乎可以忽略不計。
這兩點決定了我們必須有所作為,但又須量力而行。對於事關重大的項目,應以有明確且有價值的需求牽引立項,以投入產出比管理執行,並按時保質保量交付。一步一個腳印,穩紮穩打。
而如前文所述,星艦的發展路線還有很大不確定性,尚未完成技術和商業閉環。我國如果貿然跟隨,一旦半途出現不可克服的障礙,將造成巨大的時間和經濟浪費,甚至影響本可以通過穩妥路線完成的重要任務。
因此這就不難理解我國「不著急」的做法:有條件情況下啟動部分預研,但對於整體系統,暫時可以多觀察、多思考、多論證,不急於上馬。
而對於SpaceX已經驗證得非常充分的其它技術,例如以獵鷹9號為代表的中型可回收火箭,以及星鏈為代表的大型低軌星座,則只爭朝夕、抓緊研製。這就是另一個故事了。
航天是系統工程,技術只是一方面,資源、時間、市場也是決定命運的因素。在條件允許範圍內尋求最優解,方能穩妥成功。
本文來自微信公眾號:科工力量 (ID:guanchacaijing),作者:高天偉