SpaceX“筷子接火箭”:The future should look like the future
作者 | 王兆洋郵箱 | wangzhaoyang@pingwest.com
海鳥在近處的水面上走路,水面上倒映出一枚火箭。水邊的人們在歡呼驚歎。不遠處夕陽裡,一個71米高的巨大火箭從天而降,一開始速度很快,然後尾巴開始噴火,搖搖晃晃。
在像小孩子學走路似的左右試探搖擺後,火箭回到發射臺的架子旁,被一雙“筷子”夾住。
一切就像火箭發射的倒放。但這不是虛擬世界。
這是埃隆·馬斯克的SpaceX公司研發的“星艦”火箭,第五次試飛。顯然它成功了。
美國中部時間10月13日7時25分左右,“星艦”在美國得克薩斯州發射,這次的目標是回收第一級助推器“超重”,6分55秒後,“筷子”夾住了“火箭”。
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最重的火箭,輕巧的筷子
這個直徑9米高71米的龐然大物,是與二級火箭分離後的一級火箭B12,是人類建造的最大的飛行器之一。而抓住它的是安裝在發射臺上的Mecahzilla機械臂,它被人們稱爲筷子。
馬斯克把火箭稱爲“ITS”(Inter-stella transportation system, 星際運輸系統),它由一級火箭和二級火箭組成。人們習慣於把一級火箭稱爲“超級重推”,二級火箭則是“星艦”。
“筷子抓火箭”是這一次試飛的重點,它要抓住的就是超級重推,就像這個名字裡的落差那樣,筷子、重推,它的完成驚人的輕巧:
機械臂“抓住”的,是超重火箭身上的小掛鉤。與其說“夾住”,其實更準確的是接住。畢竟再強硬的材料,火箭皮膚與火箭還是一個皮薄肉厚的結構,經不起“夾”。
這個名叫機械哥斯拉的機械臂,其實接觸的是火箭身上幾個輕巧的掛鉤。這些掛鉤被設計在頭部承重位置,從而實現四兩撥千斤。
整個捕獲臂由兩個機械臂構成,單個長36米、高18米,就放置在發射塔側面。它通過液壓油缸的伸縮來完成打開關閉,超大型絞車系統幫它在塔架的軌道上移動。
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爲了活下去的創新和奇蹟
在此之前,SpaceX一直在追求的是“落回地面”,而且也挺成功,爲什麼現在又“發瘋”要用筷子夾了?
其實,是被逼的。被現實逼着,靠近了最終極的方案。
2021年4月馬斯克第一次提到了“Mechazilla”,這個新的裝置爲抓住“超重”而生,後來他又提到了它的機械臂會是一個“筷子(Chopsticks)”
要用筷子在發射的原地點捕獲有史以來最大的飛行物體,背後風險是:一有失誤,炸燬的不僅是火箭,還有整個基地。
火箭發射然後回收,落到陸地,或海上的平臺,這已經夠瘋狂,而還沒幾年,它就顯得過時了。這麼做,其實並非單純的瘋狂,而是SpaceX這家商業航天公司被現實逼迫的結果。
SpaceX的研發資金壓力巨大,但 NASA的29億訂單並非一次性到賬,馬斯克又要思考成本問題。在過去的回收中,火箭需要着陸腿來完成降落,巨大的重量和熱度總是會對火箭底部接觸地面的部分造成傷害,總需要維修。而且,這一切是爲了回收利用火箭,但落地後的火箭能再次發射,需要放倒、維護、再次立起來、上發射架,海上回收的還要運輸返回,這些都是“成本”。
於是,他們想出了筷子的方案——從哪發射,回到哪去,像是倒放一樣。理論上,它甚至可以在發射塔上扭個身,然後加點油就繼續發射。
馬斯克給它的預期是“一小時準備好下次發射”。這將徹底改變商業載人登月,甚至未來登陸火星的可行性。
在商業化的地心引力之下,一羣“瘋子”把工程上的推理和實現都做到了極致。
回收實驗當天,再次有許多人在發射基地附近圍觀,在一個視頻裡,可以看到人們隔着湖,看着星艦造出的等離子場在夕陽裡絢爛燃燒,有人舉起孩子讓他騎在自己脖子上。
在這些今天正在長大的孩子們眼裡,世界會默認是這樣的:車是會自動駕駛的,火箭是可以回收的,AI是有智能的,星星是觸手可及的,人類是可以去火星的。
The future should look like the future。