8月30日消息,據(jù)外媒報(bào)道,美國太空探索技術(shù)公司SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)日前發(fā)推文稱,雖然SpaceX巨型星際飛船(Starship)的超重運(yùn)載火箭(Super Heavy)建成后,將是世界上最強(qiáng)大的火箭,但它最終可能會(huì)被比其高大數(shù)倍的巨型火箭取代。
SpaceX目前正在組裝首批星際飛船原型,即直徑9米、高55米的可重復(fù)使用航天器和上級(jí)。兩個(gè)原型Mk1和Mk2分別在德克薩斯州和佛羅里達(dá)州同時(shí)建造,而第一個(gè)超重運(yùn)載火箭原型將在SpaceX位于佛羅里達(dá)的園區(qū)開始成形。
一旦制造完成,星際飛船的超重助推器將是有史以來最強(qiáng)大的火箭助推器,它本身直立高度達(dá)70米,安裝了30個(gè)250噸推力、7個(gè)200噸推力的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),能夠產(chǎn)生高達(dá)9萬千牛的推力。即使安裝31個(gè)200噸推力的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),這種火箭的最小極限推力仍然可打破紀(jì)錄,約為6.2萬千牛。
簡(jiǎn)而言之,完整的星際飛船/超重運(yùn)載火箭的“堆棧”將是有史以來組裝起來的最高(約118米)、最重(約5000噸)以及最強(qiáng)大的火箭。
然而,盡管體型龐大,地球引力中的軌道級(jí)火箭幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)受益于更多的推力、更多的推進(jìn)劑以及更多的火箭。有鑒于此,馬斯克表示,理論上的下一代SpaceX火箭可能全寬18米,這是前幾代火箭直徑的兩倍。它可能會(huì)在星際飛船和超重運(yùn)載火箭之后的幾年推出。
許多人都知道,圓的直徑增加一倍會(huì)使其面積增加四倍。再加上高度也增加一倍,理論上的星際飛船2.0將有初代飛船8倍的表面積和8倍的推進(jìn)劑箱容積,而它同樣需要大約8倍的推力,飛行器的重量也是星際飛船1.0的8倍。
假設(shè)星際飛船的繼任者保留了它的細(xì)度比(高度/寬度比率),這是個(gè)不太可能實(shí)現(xiàn)的最終結(jié)果,但思考起來依然很有趣。這種終極飛行器直徑可達(dá)18米,高度接近240米,是Saturn V的兩倍多。18米直徑也將使它成為有史以來建造的最寬火箭,Saturn V的S-IC第一級(jí)直徑為10米,蘇聯(lián)的N1‘Block A’第一級(jí)最寬處為17米。即便如此,它們已經(jīng)給人留下深刻印象。
如果上述假設(shè)是正確的,粗略估計(jì),使星際飛船2.0的總質(zhì)量(加滿燃料)將達(dá)到驚人的4萬噸。若使用當(dāng)前的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)為如此巨大的火箭提供動(dòng)力,SpaceX最少需要100多個(gè)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)才能推動(dòng)其升空。使用Saturn V的F-1,它仍然是有史以來最強(qiáng)大的單室火箭發(fā)動(dòng)機(jī),星際飛船2.0將需要最少60多個(gè)該類發(fā)動(dòng)機(jī)才能升空。
就目前而言,星際飛船和超重運(yùn)載火箭本身就是雄心勃勃的項(xiàng)目,但與馬斯克對(duì)下一代運(yùn)載火箭的設(shè)想相比,依然顯得有點(diǎn)兒小巫見大巫。不過,值得注意的是,SpaceX的目標(biāo)是讓其技術(shù)變得更加實(shí)用,前提是該公司證明其方法可以用來制造可靠、高性能的火箭。(騰訊科技審校/金鹿)
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