NASA後天發射史上最大火箭，聲音會熔化混凝土？中國有更大火箭

人類歷史上最大的火箭，美國宇航局（NASA）的太空發射系統（SLS）即將在3天后的29日首發，網友們在無限期待的同時，也有人重提登月火箭土星五號的神話，擔心SLS也會像土星五號一樣，發出超過204分貝的聲音，直接熔化發射臺的混凝土，甚至點燃1.6公里外的草坪。

不過這的確是一個“神話”，因爲土星五號可能根本就沒有熔化過混凝土，至於更強大的太空發射系統，科學家們已經採取了非常的手段，發射時會發生什麼，三天後就可見分曉。

太空發射系統是NASA停飛航天飛機後開始研發的超重型運載火箭，包括載人版和載貨版，將成爲新的登月和深空探測火箭。

太空發射系統載人版高達98米，發射推力3810噸，超過土星五號的3400噸，可將70噸的載荷送入近地軌道；載貨版本更高達120米，相當於40層樓高，發射推力4173噸，可將130噸載荷發射到近地軌道。8月29日在肯尼迪航天中心發射的將是載人版，一旦成功，就將成爲史上推力最大的火箭，刷新土星五號的紀錄。

非凡的推力當然需要非凡的火力，網上就有一些人開始重提土星五號的神話了，說土星五號發射時聲音如此之大，以至於熔化了發射臺的混凝土，點燃了一英里外的草坪，擔心火力更猛的太空發射系統會不會更見厲害。

美國猶他州楊百翰大學肯特·吉教授領導的團隊爲此開發了一個基於土星五號火箭發射的物理模型，估計發射時聲音極值爲203分貝，和當時NASA自己記錄到的 204 分貝幾乎一樣。

分貝是量度聲音強度的對數單位，每增加10分貝，聲能比就增加10倍。人耳能聽到最低0分貝的聲音，人正常交流是60分貝，裝修電鑽的聲音是100分貝，相當於人耳剛剛能聽到聲音的100億倍。

救護車的警報是120分貝，噴氣式飛機起飛是140分貝，200分貝就相當於1000萬輛救護車同時拉響警報，或100000架噴氣式飛機同時起飛的聲音，土星五號發射時瞬間釋放的能量有多大就可想而知了。

那麼爲什麼會有土星五號發射聲音熔化混凝土，點燃1英里外草坪的傳言呢？

這是因爲在地球的空氣中，聲音傳播有一個極限值，194分貝。一旦超過194分貝，在一個大氣壓下，聲音的低壓部分就達到了零，從而形成真空，導致聲音無法再傳播——沒有粒子的振動，聲音是無法傳播的。

但這也帶來了更爲可怕的後果，如此強大的聲音會將周圍的氣體推開，在中心形成真空泡，邊界則是超壓縮的氣體，以強烈的衝擊波形式向外擴散，因而具有極大的能量。

前面說了，土星五號最大聲音的建模數據和實測數據分別爲203分貝和204分貝，聲能比已超過極值194分貝的10倍，意味着周圍空氣已經以衝擊波的形式爆發了，所以纔會有傳言稱熔化了發射臺的混凝土，點燃了1英里外的草坪。

但官方消息中並沒有這樣的記載，因而基本可以確認這是虛假的說法。不過研究人員也認爲，如果真的出現過這種現象，更大的可能是巨大的熱量和碎片造成的，而不是聲音引發的破壞。

實話說，不知道。因爲火箭還沒有發射，點火後會發生什麼，現在誰也不知道，畢竟這還是它的第一次發射。

不過NASA已經採取了非常手段，來抑制火箭發射時發出的巨大聲音，這也是很多火箭發射時用的，那就是向發射臺大量噴水。火箭發射時我們在發射臺看到的壯觀白霧，並不是燃料燃燒的煙霧，而是水被蒸發後產生的水汽。

由於是史上最強大的火箭發射，NASA已經準備了2000噸的水，將在火箭發射後瞬間涌入發射臺，除了保護觀衆的耳膜不被震破外，也可以確保火箭自己不會被震碎。

雖然火箭可能不會被震碎，第一次發射就可能成功，但太空發射系統的命運卻不容樂觀。

太空發射系統是由波音公司開發的，原計劃成本100億美元，2016年底第一次發射。但很快SLS就進入了瘋狂的燒錢模式，截止去年已翻了一番到了212億美元，算上通脹指數的話更高達230億美元，而發射日期也推遲了16次6年。

這還沒算洛克希德·馬丁公司開發的配套的獵戶座飛船開發費用，到去年底已用去了214億美元！

你不可能只射火箭不射飛船上天吧，這下知道兩家公司爲什麼長得這麼肥了。

但這還不是全部的噩夢，NASA 監察長辦公室2021年11月估計，至少太空發射系統的前四次發射，每次的成本將達到22億美元。

可以對比的是馬斯克正在開發的星艦，發射推力7200噸，是太空發射系統的兩倍還多，可將100噸載荷送到近地軌道；通過太空加油後，還可將100噸的載荷送到火星。而馬斯克預計的總開發費用，大約只要50億美元，每次發射更只需區區1000萬美元，只有太空發射系統的220分之一！

所以太空發射系統未來命運如何還真不好說，原本定爲太空發射系統發射的NASA木衛二探測任務歐羅巴快船，去年7月已改爲由馬斯克的獵鷹重型火箭發射，NASA稱將節約20億美元的總成本。

而更早的去年4月，NASA已將登月的人類着陸系統（HLS）授予馬斯克SpaceX公司的星艦，這是一種星艦的變體，沒有隔熱罩，只用於在月球登陸和起飛，而不會返回地球大氣層，每次可以向月球表面運送高達200噸的載荷。而太空發射系統則淪爲將宇航員帶到月球軌道，再改由SpaceX的HLS登陸，簡直就是一種羞辱了。

你也很容易就看出來，這明顯是多此一舉，太空發射系統每次發射成本22億美元，就只把幾名宇航員送到月球軌道，那還不如直接用星艦。

雖然太空發射系統第一次飛行就計劃飛往月球，並將到達月球背後70000公里的地方，刷新人類可載人航天器有史以來距地球最遠的紀錄，但它能存在的時間可能真的不多了。

那麼中國有沒有類似的重型運載火箭呢？

中國實際有兩款類似的火箭正在開發，一款是中國載人航天工程辦公室開發的長征五號登月版，以載人飛行的高安全性標準建造，高度爲90米，起飛推力2211噸，近地軌道運送能力70噸，月球軌道27噸，預計在2026年前發射。今年7月底，該火箭已完成三級發動機整機高工況長程試驗。

另一款是長征9號火箭，由中國航天科技集團研發，主要用於載人登月、火星科考取樣返回、載人登火星、太深空探測等大運載高難度任務。直徑10米，比馬斯克星艦還大1米，再加上4個助推器5米的直徑，相當於整個直徑已超過了20米。高度103米，起飛推力7000噸，近地軌道最高運力200噸，月球轉移軌道53噸，火星軌道12噸到44噸，預計在2028年發射。