飛向火星的獵鷹
美東時間2月6日下午3時45分,在佛羅里達卡納維爾角(Cape Canaveral)肯尼迪太空中心(Kennedy Space Center),由 SpaceX(美國太空探索科技公司)研發的獵鷹重型(Falcon Heavy)火箭,載著純電動敞篷跑車 Tesla Roadster 和身著太空服的「司機」Starman,成功升空,飛向火星......
嘆為觀止
這是獵鷹重型運載火箭的試飛(Test Flight),從發射現場的實況視頻中可以清楚地看到,獵鷹升空後約兩分半鐘,左右兩側的一級火箭助推器,同時與中央芯級火箭分離;回歸飛行五分半鐘後,又雙雙出現在預定點上空,同時精確地垂直著陸,彷彿空中芭蕾,穩、準、美!成為航空航天史上,又一嘆為觀止的奇景。
傳統上,火箭設計為幾級;發射後,逐級甩棄,這意味著每一次發射都要製造新火箭。SpaceX的創舉,在於回收火箭主要部件,翻新再利用。這兩枚完美著陸的火箭助推器,都是二次出征:此前已分別完成過運載任務,並被成功回收;此次又作為重型獵鷹的組成部分,再次順利飛天並落地,打破了「回收火箭運力受損」的斷言。
獵鷹衝天
獵鷹重型運載火箭運載力達到63.8噸,但若稱之為「在地最強」,未免言過其實:它並沒有超越NASA在1960年代研發的土星5號(Saturn V),運力也不及其一半;然而,它的多枚火箭並聯,卻可稱為近幾十年航天領域的偉大創舉。
航天界有個不成文潛規則,火箭起飛級發動機總數,最好不超過10台;這是基於冷戰時期,蘇聯N1運載火箭試飛四連敗而形成的禁忌。獵鷹重型運載火箭起飛級共有27台發動機,由強化的獵鷹9號中央芯級和兩個獵鷹9號一級組成;最終試飛成功,帶來運載火箭設計思路的變革。大推力火箭發動機的研發難度,直接提高了重型運載火箭的研發門檻;重型獵鷹經過合理並聯和冗餘設計,同樣獲得了重型運載火箭所需的推力,而研發週期、難度和成本卻都大幅度下降!
太空時代
SpaceX將發射器的回收再利用作為長遠目標,獵鷹1號、9號運載火箭與龍飛船的設計,都秉持重複使用理念。
2015年12月,獵鷹9號運載火箭首次成功陸地回收,於著陸區垂直降落;2016年4月,首次實現海上回收,垂直降落在名為"Of Course I Still Love You"(我當然還愛你)的無人平台;同年5月,再次成功海上回收。不過,這次獵鷹重型首飛,中央芯級推進器的海上回收卻失敗。
能成功回收並重複使用,令發射成本大幅降低,使SpaceX在全球商用火箭發射市場,以最佳性價比拔得頭籌。獵鷹9號報價為$5,500萬至6,200萬,同等運力的Atlas-5和Delta-4則高達1億至4億。二手火箭打7折,更讓運載能力提高近三倍的獵鷹重型的價格,比獵鷹9號高不到五成,令近地軌道載荷成本減至1,410元/KG。
低成本必定加快太空經濟活動,例如發射通訊衛星,實現全球Wi-Fi,使世界上不論甚麼地方的防火牆都形同虛設!這大概就是遠在中國的民眾,為獵鷹升空而歡呼雀躍的原因所在。
星辰大海
獵鷹重型首飛升空,成為人類航天史上運力第三高火箭(僅次於美國的土星五號和前蘇聯的能源號),還具有這樣的里程碑意義:現役最大推力火箭由私人企業射向太空;最先進航天技術掌握在私營企業者手中;航天器的研發,不再需要傾全國之力。於是有人盛讚,如果創立了蘋果系列的喬布斯是傳奇,那麼創立了SpaceX 的伊隆‧馬斯克(Elon Musk)就是史詩......
馬斯克的哥哥是這樣評價的:「他能夠以一種沒有任何人能理解的方式,更清晰地審視事物......西洋棋有這樣一種說法,如果你能提前看到12步,你就是大師了;而在任何情況下,伊隆都能提前看到12步。」
這樣的人,當然是天才。生於南非的馬斯克,10歲時買了第一台電腦,12歲時即以500元出售了自己的第一個太空小遊戲商業軟件。後來,成為網上支付平台PayPal的聯合創辦人、特斯拉(Tesla)汽車的創始人和總設計師、太陽能發電供應商龍頭SolarCity的主席。
2012 年,在火箭發射三連敗後,他於訪談節目60 Minutes上表示:除非我死了或者完全喪失行動能力了,不然我是不會放棄的。他追求的目標,是將太空飛行技術用於行星際飛行,在火星上建立人類定居點。
這樣的天才當然自信。他「不會祈禱甚麼,也不會崇拜任何人」,但在火箭發射的重要時刻,會向「正在默默傾聽的未知實體,祈求發射成功。」這有點像使徒保羅提到的拜「未識之神」的雅典人,於是想起正在太空逍遙的Tesla Roadster,那屏幕上不變地顯示著的「Don't panic(不要驚慌)」,也是馬斯克家的第一條家規。
宗淑(美國)