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SpaceX 点歪科技树,将把 Falcon 9 的上级火箭升级成「迷你 BFR」

时间:2020-01-11 04:35来源:科技新闻
SpaceX 的 BFR火箭预期将会是火箭发展史上的一个重要的里程碑,为人类带来第一个可全面回收,而且不需要怎么整新就可以重复利用的重型火箭,预计将大幅降低发射进太空的成本,带

SpaceX 的 BFR 火箭预期将会是火箭发展史上的一个重要的里程碑,为人类带来第一个可全面回收,而且不需要怎么整新就可以重复利用的重型火箭,预计将大幅降低发射进太空的成本,带来太空商业的新时代。但在这个大饼之下,BFR 有着大量的技术难关要攻克,特别是从轨道回返地球的部份,要等整个系统开发完成了才能进行测试,如果发现回返的机制有什么设计上的问题的话,修改、重制新机体都会是花钱又花时间的事。因此或许不算意外地,Musk 今天在推特上发布了将「点歪」SpaceX 的科技树,对 Falcon 9 的上级火箭进行升级,将其改造成一架「迷你 BFS」。对于这么做的目的,由于 Musk 并没有说的很清楚,因此网络上的讨论分成两派:一派认为这个改装只是为了测试 BFR 的相关科技,另一派认为 SpaceX 是真的有意开发适合 F9/FH 尺码的缩小版 BFS。如果是测试 BFR 相关的技术的话,SpaceX 这样的做法其实早有先例 -- Falcon 9 下级助推火箭的回收,就是在商用发射的同时「顺便」进行的,让 SpaceX 得以研发、赚钱两不误。新改版的上级可以依循这样的模式,对特定载重较低的任务的上级火箭进行改造,测试诸如隔热罩、折叠式减速翼、回返仪态控制等项目。只要能说服客户这不影响主要的发射任务(或是多多利用 Starlink 的发射),SpaceX 可以借此累积大量的数据和经验,让 BFR 的开发更顺利。另一边,如果 SpaceX 的目的是个完整的「缩小版」 BFR 的话,那就等同于宣布将放缓 BFR 本身的研发,先从小号版的着手了。对于本就经费不足的 SpaceX 来说这不见得是件坏事,也可以先从小型的机器累积经验,但这也意味着前往火星的时程将会被延后,与 SpaceX 一贯的立场不符。开发小台的 BFR 的话,SpaceX 就不用再为了如何回收整流罩伤脑筋(它会与上级火箭一体化),但反过来说,整台小火箭如何安然着陆,又成了新课题。在 BFR 上是用 Raptor 引擎做动力着陆,然而「迷你 BFR」火箭的推力太强,却是无法用于精准着陆。是要用降落伞、还是用直升机从天上吊走,就要看 Musk 未来有没有进一步的说法了。依 Musk 的推文,这样一台「迷你 BFS」最快 2019 年 6 月就可以升空,距离现在只有短短的八个月。虽然这样紧凑的时程听起来很拼,但真要在 2022 年前让 BFR 升空的话,那可是一点时间也不能浪费呢。

Elon Musk 去年九月揭露的 BFR 火箭计划,代表着 SpaceX 在 Falcon 家族之后的下一步计划,而且不仅如此,Musk 还宣示了将在 2022 年就要送两趟货运任务去火星,表示实际上从现在算起来,BFR 只剩下四年的开发时间了。来得及吗?在 SXSW 上,Musk 宣布了 SpaceX 将在 2019 年开始 BFS 的测试 -- BFR 是整个火箭的昵称,上半段太空船的部份简称 BFS、下半段的推进火箭则是简称 BFB -- 也就是说,2019 年开始,就可以看到上半段的火箭进行升空测试了。BFS 共有六具 Raptor 引擎,在不载货的情况下,光是这截火箭就有独自入轨的能力,但 SpaceX 准备从简单的测试开始,先让它像前辈 Grasshopper 一样,从低空悬停开始,逐步增加飞行高度和飞行时间,最终达到太空边缘的高度,并在落回的过程中测试隔热系统的可靠度。这些测试想必要进行一段时间,才会轮到 BFS+BFB 合体的 BFR 正式登场,所以想看到几乎有农神五号火箭一般高,但粗一大圈的 BFR 发射,恐怕还要再等上几年才行。当然,我们这里说的是以「超乐观」出名的 SpaceX,考虑到 Falcon Heavy 也是从 2016 年一延、二延、三延、才终于在今年二月首飞,全新设计的 BFS 时程是否真能像 Musk 设想的那般顺利,还真是难说。无论如何,BFR 都是超脱了一切现有火箭概念的全新产品,不仅能一次送多达 150 吨的货物到轨道,而且因为没有抛弃的部份,所以将可以以极低的成本进行发射。但也正因为如此,BFR 还有许多未知数存在,如果真能顺利在 2019 年开始测试、2022 年前往火星,那才真的是奇迹了吧。

过去一段时间当中,SpaceX 对于究竟要不要将 Falcon 9 火箭改成完全回收一直摇摆不定,在努力尝试「接住」整流罩的同时,也不忘抽空提一下各种回收第二节火箭的疯狂想法。不过,稍早 SpaceX 明确表示了将中止回收第二节火箭的计划,专心在新的巨型 BFR 之上。SpaceX 对 BFR 寄予厚望不是什么新鲜事 -- 假设同样是能完全回收的话,BFR 和 Falcon 9 的发射成本等于只有油钱的差别,但 BFR 在载重上远胜 F9,只要能多带两三个卫星到邻近的轨道,完全可以在成本上完胜 F9。如果都是要投入研究资源的话,显然是全力冲刺 BFR 更加划算。更不要说 SpaceX 本来的目的就是靠着 BFR 的大载重来开始诸如太空采矿、太空旅馆、月球基地等多种新太空应用的可能性,分摊资源去给一个只能维持现状的计划,显然不符合 SpaceX 的利益,也就无怪乎 SpaceX 最终还是选择「冻结」F9 的进一步研发了。不过有些意外的是,在宣布中止第二节火箭回收计划的推文的最后,Musk 还提到了 BFR 又获得了一个「违悖常理」的新设计。这表示 9 月中才刚刚发表的 2018 年版新 BFR 设计,在 2018 年还没结束前就又被推翻了。由于这次 Musk 讲的语焉不详,对于到底新设计是怎样的各种臆测也甚嚣尘上,这下子只能等 Musk 下次再开记者会来给我们答案啦。

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