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SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

  • 由 星辰大海路上的種花家 發表于 動作武俠
  • 2022-09-10
簡介SLS火箭就是地球前往月球門戶的“公交車”,站點就是月球門戶,所以還有一套從月球門戶登陸月面的“公交車”,這個就是“Human Landing System”(人類著陸系統HLS),2020年4月,NASA向Blue Origin、Dyne

鵲橋衛星配備了什麼

NASA官網給出了8月29日因為發動機冷卻問題推遲到9月3發射卻因為液氫洩漏再次推遲發射的解決方案,技術團隊已經確認了問題位於液氫加註口的密封部件,打算回到總裝大樓VAB再執行更換。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

不過在美東時間2022年9月6日,NASA再次修正瞭解決方案,技術團隊認為可以在移動發射臺上更換裝置,並且將在臨時發射臺上完成更換,NASA表示工程師將克服周圍環境不穩定以及

超低溫條件下進行修復。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

NASA為何那麼急?只有2次機會了!

NASA似乎有些急了!對航天史比較熟悉的朋友一定想起了

1960年10月24日發生在

拜科努爾

試驗場發射臺上的事故,當時

蘇聯的R-16洲際彈道導彈

正在準備進行試飛,但在發射前發生了故障,涅傑林元帥時任戰略火箭軍司令並在現場指揮,他不顧科學家的警告執意要在發射臺上排除故障。

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正常操作應該是將燃料徹底攜出然後再維修,由於R-16用的是有毒的肼類燃料,因此這一倒騰得延誤發射好幾天,但是涅傑林元帥等不起了,原因是要在十月革命紀念日(俄歷10月25日)前向蘇共獻禮,當時大量科學家受命在發射臺上維修,涅傑林元帥也身先士卒來到了發射臺附近20米的地方指揮。

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但正當技術人員在檢修時R-16的二級火箭突然啟動了,強大的火焰噴薄而出,把一級火箭的燃料罐給徹底摧毀引發了大爆炸,發射臺被炸得面目全非,發射臺上以及周圍的人總共74人悉數遇難,涅傑林元帥屍骨無存,最後只找到了他佩戴的化成一團金屬的蘇聯英雄勳章和一個元帥肩章。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

Mitrofan Nedelin

NASA為何那麼急?還有2次機會

當然NASA不至於糊塗到不將液氫液氧卸除就直接更換密封元件,所以爆炸不會發生,但大家也看到了NASA已經有點按捺不住了,原因有很多個,其中一個不是原因的原因就是SLS火箭推來推去出VAB大樓已經好幾次,此前的溼彩排也是浪費了這些次數。

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在這個巨型發射臺上垂直運輸儘管非常穩定,但對於如此龐大的結構損傷也是存在的,儘管這裡會存在一個運輸次數的理論值,但要是這個極限次數到了計算的閾值,到底還發射不?不過也別慌,還有一套評估體系,只要評估透過即可再次發射,所以看起來這只是一個衡量指標,不過還剩下2次機會對於工程師的壓迫感還是很強的。

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還有另一個原因則是SLS火箭實在太拉胯了,連續推遲18次,NASA也覺得有點說不過去了,各位必須要了解一下的是,這套為了登月而研製的SLS火箭其實只是個拼湊版:

助推器是太空梭的固體助推器改進版;

芯一級發動機是太空梭的主發動機,而且還是太空梭用過好幾次的;

芯二級火箭發動機是阿波羅時代的RL10改進版;

新火箭用老技術,甚至用回收的火箭發動機這點完全是沒有問題,畢竟在這個地主家也沒有餘糧的時代要省著用,但問題來了,這個SLS火箭前前後後已經倒騰了將近300億美元,比一枚新火箭的開發費用還要高,簡直就成了NASA向國會要錢的搖錢樹。

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更讓納稅人惱火的是居然這個從2010年開始執行、原計劃是2016年發射的火箭已經推遲了16次了+8月29日1次+9月3日1次,總計18次!NASA拉胯到這個程度了嗎?這讓美國民眾對NASA執行的阿爾忒彌斯計劃也是信心不足。

SpaceX已能獨立登月,還要NASA幹什麼?

SLS火箭是為阿爾忒彌斯計劃服務的,但你不要以為SLS火箭會被用來登月,儘管SLS確實是一枚登月火箭,但它只負責將飛船送到月球軌道,剩下就沒它什麼事了,那麼問題來了,究竟誰會去登月呢?答案是SpaceX!

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

阿爾忒彌斯計劃:太過龐大

阿爾忒彌斯計劃的主要設計思想是非常優秀的,它的基本思路是這樣的:

在地月系的拉格朗日L1點將建設一座月球門戶,其功能是一個小型空間站,地球來的宇航員乘坐SLS系統裝載“獵戶座”飛船在這裡“停泊靠港”,修整後“擇機”登陸月球。

準備登陸月球的宇航員乘坐SpaceX開發的Starship著陸月球,執行登月任務,完成各項月面任務後再返回小空間站“月球門戶”。

與地球之間的“航班”定期輪換,而到月球的“航班”也有規劃,月球門戶成了地月之間的橋樑,當然也可以從月球門戶出發前往火星,總之月球門戶未來還可以升級成“深空門戶”。

SLS火箭就是地球前往月球門戶的“公交車”,站點就是月球門戶,所以還有一套從月球門戶登陸月面的“公交車”,這個就是“Human Landing System”(人類著陸系統HLS),

2020年4月,NASA向Blue Origin、Dynetics和SpaceX提供資金,用於競爭為期10個月的HLS初步設計研究。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

但到了2021年4月16日時NASA卻直接與

SpaceX簽訂合同,使用Starship HLS

月球著陸器開發、製造和飛行兩次登月飛行,這引發了另外兩家極度不滿,為此Blue Origin起訴了NASA,不過這事情最終還是不了了之。

Starship HLS:有史以來最龐大的登月飛船

Starship就是大家熟悉的星艦,當然大家想要不知道也很難,畢竟馬斯克每次都弄出爆炸的的大新聞,星艦確實不太順利,但仍然在慢慢接近成功,本來筆者也是準備嘲笑馬斯克的,但最近幾年來確實幹得不錯,特別是星鏈發射,簡直就把全世界各大航天局的發射任務都比下去了,估計未來幾年全世界加起來也沒馬斯克的SpaceX發射得多。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

星艦其實是一套垂直起飛,水平降落回收的載人飛船,它的尺寸估計不是有史以來第一也算是數一數二了:高度120米,直徑9米,起飛重量5000噸,近地軌道運載能力100噸,其中一級火箭高70米,用了33臺猛禽發動機。

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這臺應該是全世界唯一的

全流量分級燃燒迴圈

發動機,這個難度相當大,但SpaceX還是幹成了,不得不佩服SpaceX挖過來的工程師的能力,它以液氧與甲烷為燃料(不容易積碳,方便回收再次使用),海平面比衝

327 秒,真空比

為363秒,推力為185噸(猛禽2為230噸),這個指數已經相當高了。

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SPACEX猛禽發動機迴圈

星艦的二級火箭就是一架機翼比較特殊的“太空梭”,總高度50米,佔2/3以上的空間是兩個燃料箱,分別是液氧和液化的甲烷,燃料總重量達到了1200噸,當然乘員空間也非常大,直徑5米的艙體,基本可以分成幾個多層的小型會議室那麼大,乘員數量都已經不太敏感了,5個或者10個甚至更多一點都沒所謂。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

當然星艦登月版和星艦還是有比較大的差別,登月版是往來於月球和月球門戶之間使用的,月球沒有大氣層,所以星艦登月版也不需要防熱瓦,也不需要翼型來考慮空氣動力學,因此就像是一枚單級火箭。

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垂直降落於月面然後再垂直起飛、乘員艙在頂部,月面降落時宇航員需要從這艘高達50米的飛船頂端爬到月面,執行完任務後再爬回去,穿著宇航服完成這個操作確實有點困難,即使月球重力只有的地球的1/6也很累人,因為宇航服實在太笨重了,更麻煩的是人還可以爬上趴下,但要帶大型裝置怎麼辦?

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因此星艦登月版會考慮安裝一臺電梯往來於月面和50米高的“駕駛艙”,在如此高的地方眺望月面,就像住在地球上16層高樓的頂端,而且星艦登月版空間同樣巨大,所以應該是一個相當愜意的經歷。

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SpaceX已能獨立登月,還要NASA幹什麼?

星艦可以登陸火星,也可以返回地球,但它的設計適合穿越大氣層,卻不一定適合在月面降落,所以落月的版本還得星艦-HLS(登月版),假設登月版成功的話,其實馬斯克已經可以獨立登月了。

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星艦-HLS+載人龍飛船即可,而且星艦-HLS是支援重複使用的,當然也可以和星艦直接搭配使用,各位不要懷疑馬斯克能不能幹成,這非是對馬斯克的肯定,而是NASA把寶押在了SpaceX上,假如阿爾忒彌斯計劃成功,那麼大機率是馬斯克的星艦-HLS成功了。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

而此時的馬斯克已經可以獨立登月,那麼問題來了,還要NASA幹什麼?

確實如此,假如SpaceX的星艦-HLS成功的話,稍稍修改下登月流程,馬斯克就可以直接撇開NASA獨自登月了,NASA就成了一個笑柄不是嗎?從某個角度來理解也沒錯,但你如果僅僅是這樣理解NASA的話就太膚淺了,目前的阿爾忒彌斯的進度儘管不甚理想,但卻是當初NASA基本想要的模式。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

NASA認為自己是座橋樑:卻已空心

NASA是

美國聯邦政府

獨立機構

,負責制定執行美國的民用

太空計劃

及進行

航空科學

空間科學

研究,1958年7月29日,

美國總統艾森豪威爾

簽署《

美國國家航空航天法案

》創立NASA,同年10月開始運作。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

NASA早期的願景是

“開拓未來的太空探索,科學發現及航空研究”,目前則是“理解並保護

我們依賴生存的行星

;探索

宇宙

,找到

地球外的生命

;啟示我們的下一代去探索宇宙”。NASA組織非常龐大,下轄機構繁多,最主要的如下圖:

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

看到這些**中心,估計大家就知道NASA有多牛皮了吧,比如噴氣推進實驗室(JPL),錢學森也是最早的創始人之一,

實驗室的主要功能是行星

機器人航天器

的建造和執行,其負責設計並運營過的各種深空探測器如下圖:

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

JPL還包括

執行NASA的DSN(深空測控網路),窺一斑而見全豹,筆者並不打算一一介紹NASA的業務,因為實在太過龐雜了!NASA業務除了深空探索還有載人航天和近地軌道航天任務等,也有軍用航天器的研發製造,另外還包括研發頂尖的軍用航空器,比如高超音速技術等。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

負責的重大工程專案方面則是阿波羅登月計劃

、天空實驗室和

太空梭

等美國太空探索任務,還有目前正在推進中的阿爾忒彌斯重返月球計劃與火星取樣返回任務等。

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NASA早期都是在其下轄的機構研發與製造各種任務裝置,不過從1980年代起,美國政府開始扶持企業進入航天領域,但早期只有波音、洛克希德、諾斯羅普等大型軍工企業才能參與,而到了2000年之後,更多的新興企業開始涉足航天領域,其中最著名的SpaceX就是2002年成立的,藍色起源還比SpaceX早一點,是2000年成立的,另外還有Sierra Space、紅線空間、ACIM空間、奈米宇宙,相對論空間……。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

相對於政府主導的航天領域,私企的進入顯然能增加執行效率與降低成本,因為私企需要盈利,需要高效的轉化技術,這一點是政府主導的機構所不具備的,有競爭才更適應社會的生存,在製造領域如此,在航天領域同樣如此。

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NASA要做的就是立足於多個研究中心,將技術轉化為生產力,而像SpaceX這樣的公司也大量挖掘NASA的退休工程師,甚至從NASA離職再受僱與SpaceX,原因也很簡單,NASA已經逐漸走向工程管理類,而這些技術工程師只是想做他們喜歡做的事情。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

走向工程化的NASA更多的在協調各個企業之間的工程進度發展,技術層面確實有一些空心化,目前的探索方向也開始傾向於深空,但對於整個航天體系發展來說並不是什麼特別壞的事情,應該說這還是有良性發展前途的,但這一切都是阿爾忒彌斯計劃實施之前的事情。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

NASA和美國政府都認為認為私企的發展會促進美國航天事業的進步,但當私企成長到一定程度後就會利用自己的能力綁架NASA、左右NASA未來的進度與計劃,因為這些私企已經知道NASA不具備這方面的實力,此時的NASA該怎麼辦?

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

SLS火箭就遭遇了這個難題,這個使用太空梭時代留下了的遺產改造出來的玩意兒,耗資卻超過了300億美元,這在50年前的阿波羅時代是不可想象的,但阿爾忒彌斯已經走了一大半了,NASA不得不繼續執行這項任務。

SLS火箭只有2次VAB機會了!SpaceX將能獨立登月,還要NASA幹什麼?

阿爾忒彌斯計劃顯然已經無法和像阿波羅計劃對比,而NASA同時在展開的還有一項火星取樣返回的計劃,同樣也遭遇了阿爾忒彌斯計劃的問題,計劃太龐大,多部門協作,涉及太多的利益,目前已經因計劃更改落後於中國的火星取樣返回計劃,而中國的登月計劃定在2030年左右完成,目前阿爾忒彌斯計劃則將在2025年第一次登陸月球,那麼NASA能按時完成任務嗎?(完)

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