分享

美国新一代登月火箭SLS出厂,源自航天飞机,一点火就是41亿|登月|飞船|火箭|nasa|航天飞机

 飞翔eagi56anp0 2022-03-20

当今世界航天界有三大鸽王,“科学”号实验舱在地面“鸽”了14年,于2021年7月21日发射成功,随后与国际空间站顺利对接;“韦伯”太空望远镜也在地面“鸽”了14年,最终于2021年12月25日发射升空,并在一个月后顺利抵达拉格朗日L2点;而第三个“鸽王”,就是美国新一代登月火箭SLS,北京时间3月18日,它终于离开组装厂,以“龟速”前往佛罗里达州的发射台。

“鸽王”SLS火箭出厂了

SLS全称“空间发射系统”,是继“土星”5之后美国又一型登月重型运载火箭,为美国重返月球“阿尔忒弥斯”计划的关键系统,原计划在2017年进行首次试射,但因各种原因推迟到2021年8月执行SLS-1发射任务。然而直到现在,它才刚刚出厂,又“鸽”了近半年,最新的计划是首次发射不早于2022年6月,NASA的这种时间表达手法就很艺术了。

正在缓慢移向发射台的SLS火箭

其实,SLS并非全新的火箭系统,它是在已经停止的美国航天飞机基础上发展而来的,具体来说,第一阶段载人任务,SLS使用一对航天飞机的固态助推器,以及3台航天飞机主发动机的改进版本,也就是RS-25D/E发动机;而第二阶段则会使用一对航天飞机固态助推器的加强版,以及5台航天飞机主发动机的改进版本。

SLS火箭的芯级

SLS这样的设计,来源于美国上一次重返月球的“星座计划”,当时NASA计划同时开发两型登月火箭,“战神一号”用于载人,“战神五号”用于将“牵牛星”登月舱和其他货物发射到月球轨道,完成对接之后再登月。它们都采用加长型航天飞机固态推进火箭作为第一级,航天飞机的固态助推器为四段式,而“战神一号”和“战神五号”的则有五段式,推力较大且推进时间也较久。

战神一号和战神五号

2010年,由于“星座”重返月球计划的下马,“战神一号”和“战神五号”合并,并在2011年变成至今连绰号都没有的“空间发射系统”SLS,成为美国第二次准备重返月球“阿尔忒弥斯”计划的关键担当,而另一个主角“猎户座”登月飞船,也是从“星座”计划继承而来,连名字都没改。

安装在SLS头部的猎户座飞船

猎户座飞船和服务舱

当然,如果说SLS火箭从“战神一号”和“战神五号”客货分开,变成了客货混载,也不全对,因为它其实也分两个型号,载人版高98米,起飞重量2497吨,近地轨道有效载荷70吨;货运版高120米,起飞重量2951吨,近地轨道有效载130吨,一次可以发射整个空间站。这种“一箭两型、客货分开”的理念,是当今世界的主流,我国登月火箭新921也是采用类似的设计。

新921、长征9号和长2F

不过,SLS火箭虽然是NASA的亲儿子,但它并非“天选之子”,它正受到马斯克SpaceX公司“星舰”的严重挑战。“星舰”的首次轨道级发射虽然也是一推再推,但它的亚完全体早在去年的8月7日就矗立在发射台上了,今年2月9日,“星舰”又第二次合体。虽然合体的“星舰”,只是展示用的,并不能进行真正的发射,而SLS刚刚出厂的,是可发射的版本,但马斯克通过两次“骚”操作,无疑还是抢占了先机。

合体的星舰亚完全体

而NASA对自己的亲儿子不满,非要扶植SpaceX“星舰”的根本原因,是SLS这个亲儿子实在太“败家”了,一次发射就要41亿美元。原先NASA做预算的时候,都是尽量往大了算,没想到SLS的发射费用竟然超过了2倍多,41亿美元一次的发射费用,简直刷新了人类对贵的想象力极限。

SLS火箭发射想象图

要知道,整个“空间发射系统”的预算为180亿美元,对于其他国家来说,已经是天文数字了,竟然只够SLS火箭发射4次,而其中还有20亿美元,是用于改建发射台及肯尼迪航天中心;60亿美元,是用于“猎户座”飞船的研究和制造。火箭本身的预算是100亿,只够发射2次。为此,在2019年,NASA不得不将SLS火箭的总投入增加到360亿美元,发射费用另算,这样折腾下去,即使美国再家大业大,也会被掏空,更何况美国现在的工业和经济都在走下坡路,四处搞钱补漏洞,对昂贵的SLS火箭万万不能接受。

这也太贵了

反观“星舰”,号称LEO近地轨道的每公斤发射费用,只要10美元,比SLS低了好几个数量级,而且潜在的有效载荷比SLS大近30%,虽然不知道里面有多少水分,但确实是难以拒绝的诱惑。正因为如此,“星舰”才在去年击败蓝色起源和Dynetics公司,赢得了重返月球的落月飞船项目,而现在,NASA越来越倾向于将整个“阿尔忒弥斯”计划都交给它。

星舰已经赢得了落月飞船项目

不过,这并不意味着SLS火箭一点机会都没有,因为除了前面说它出厂的是正式可发射的版本,而“星舰”两次合体的只是纯展示版本的原因之外,其实它的前辈“战神一号”,是有过一个试射的。当时是2009年10月28日,“战神一号”采用模拟的第二级和登月指挥舱,进行了首飞,用于评估第一级火箭的发射与回收。“战神一号”和SLS很多设计相同,这样到SLS火箭身上,也可以算是0.5次发射吧,虽然牵强,但总比纯展示用的“星舰”要好。

战神一号唯一一次试射

至于SLS火箭的最终命运,还是要看不晚于今年6月的首次真正的轨道级发射,此前的各种测试当中,它出现的问题可不少。好在NASA以登月宇航服未能按期完成为由,两次推迟重返“阿尔忒弥斯”计划的期限,现在最新的计划是2026年重返月球,对于SLS火箭来说,还有三四年的时间,如果在这期间它能将可回收技术搞定,并将发射成本降下来,与“星舰”的最终竞争“鹿死谁手”,还未可定。

谁会笑到最后?

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多