可回收火箭助推廉價(jià)航天發(fā)射

關(guān)于運(yùn)載火箭，公眾除了關(guān)注大推力和可靠性外，還應(yīng)關(guān)注一項(xiàng)技術(shù)——回收箭體技術(shù)。在今年4月24日的“中國(guó)航天日”期間，中國(guó)航天科技集團(tuán)一院就表示火箭回收再利用是一個(gè)趨勢(shì)。

作為航天大國(guó)，中國(guó)探索重復(fù)可回收利用火箭不僅十分必要，而且還應(yīng)有緊迫感。因?yàn)樵谶@方面，美國(guó)已取得實(shí)質(zhì)性成果，其太空探索技術(shù)公司先后在陸上、海上成功回收“獵鷹-9”號(hào)火箭的第一級(jí)。而在“獵鷹-9”號(hào)之前，美國(guó)另一家公司——藍(lán)色起源公司也成功地回收了“新謝潑德”亞軌道運(yùn)載火箭。此外，歐洲、日本甚至印度都在開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的研究。

那么，可回收火箭究竟有何魔力讓各國(guó)趨之若鶩？

據(jù)太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官艾倫·馬斯克介紹，“獵鷹-9”號(hào)火箭發(fā)射成本約6 000萬(wàn)美元，但燃料費(fèi)用僅20萬(wàn)～30萬(wàn)美元。有專(zhuān)家指出，如果僅回收并重復(fù)使用第一級(jí)，可降低80%的發(fā)射成本；如果一、二級(jí)均回收利用，則可使發(fā)射成本降至現(xiàn)在的2%，實(shí)現(xiàn)極其廉價(jià)的航天發(fā)射。果真如此，則一些軍事、商業(yè)設(shè)想皆具現(xiàn)實(shí)可能性。

試舉兩例。一是“極高速桿束”概念。美國(guó)空軍于2003年11月出版的《美國(guó)空軍變革飛行計(jì)劃》之未來(lái)天基武器藍(lán)圖部分，曾提到“極高速桿束”概念。該桿束據(jù)稱(chēng)是用于從太空實(shí)施對(duì)地攻擊的鎢棒，棒長(zhǎng)6.1米，直徑0.3米，重約9噸，攻擊速度10馬赫。按此設(shè)想，一個(gè)裝載10根鎢棒的平臺(tái)，連同結(jié)構(gòu)重量，將達(dá)到100噸左右。進(jìn)一步地，如果再考慮到全球快速打擊，則需在軌道上部署6～8個(gè)平臺(tái)，總重量約600～800噸。很顯然，以目前的航天發(fā)射成本，其在經(jīng)濟(jì)上是任何國(guó)家都不能承受的，但對(duì)于可重復(fù)使用火箭來(lái)說(shuō)，類(lèi)似設(shè)想則并非可望而不可及。

另一例是向太陽(yáng)發(fā)射核廢物。目前，在建擬建核電站多采用第三代核電機(jī)組，發(fā)生堆芯損壞和大量放射性物質(zhì)釋放事件的概率極低。因此，核電站乏燃料（乏燃料，是指在反應(yīng)堆內(nèi)燒過(guò)的核燃料）的處理與處置便成為制約核電發(fā)展的關(guān)鍵因素和公眾的關(guān)注焦點(diǎn)。而一旦重復(fù)可回收利用火箭成功投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，則可將處理后的乏燃料即核廢物，以極低廉成本射向太陽(yáng)。因?yàn)楹藦U物在進(jìn)入太陽(yáng)引力場(chǎng)后會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致“分裂”，且在抵達(dá)日冕前被高溫焚化，從而既可完全排除核廢物對(duì)人員、社會(huì)、環(huán)境的影響，又可徹底消除存儲(chǔ)設(shè)備泄漏或被恐怖分子盜走而引發(fā)的輻射威脅。

不僅如此，可回收火箭還是“未來(lái)太空飛行的關(guān)鍵”和“通往星空的又一步”，“為未來(lái)更多的太空旅行提供了令人難以置信的機(jī)會(huì)”，具有跨時(shí)代的意義。