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  • 1 # 星球上的科學

    中國的民營企業“藍箭航天”也是國內最早取得行業全部准入資質的民營火箭企業,耗資了7000多萬元研發“朱雀一號”火箭。在2018年10月27日下午,“朱雀一號”點火發射,儘管火箭在一二級發射正常,但是在第三級還是出現了一些問題——火箭沒有達到第一宇宙速度,也就是這顆小衛星未能按照預定的計劃進入太空同步軌道。

    這一結果令人惋惜,後續藍箭集團下一款核心產品就是中型液體運載火箭“朱雀二號”,如果“朱雀二號”發射成功,它將創造兩個歷史記錄:中國民營企業航天首次液體火箭發射成功、全球首個液氧甲烷火箭發射成功。這一歷史性記錄,無論對中國還是對全世界都有重要的意義,這樣看來國外的網友對“朱雀二號”的發射如此關注也不足為奇了。

    民營火箭的崛起

    在許多人的眼裡以為,火箭基本都代表著“國家隊”,但是現在已經有幾家民營航天企業開始崛起了。中國允許這些企業的發展,就像給“中國航天”的主身添上了翅膀。大家都知道美國民營航天SpaceX,他的創始人馬斯克把他的愛車特斯拉用火箭送上了太空。中國的企業家按耐不住了,他們想做“中國版的SpaceX”。外加這幾年中國對像這樣的民營企業加大扶持力度,所以在未來民營火箭升入太空軌道也是指日可待的。

    那麼在中國民營製造的火箭到底有什麼用呢?原來隨著衛星應用市場的快速發展,中國航天的現狀就是火箭運力不足,雖然今年中國已經發射了多枚火箭,但是都是忙於國家重大的航天事業專案,許多要發射商業衛星的專案只能慢慢排隊,這時民營企業站出來為國家航天分擔了工作量。

    民營火箭的研發

    民營企業製造的火箭,主要是為了盈利。這種運載火箭的設計必須具有通用性和經濟性,科學技術人員必須進行不斷小的改進。作為商品,它必須能適應各種衛星的重量和尺寸的要求,能將有效載荷送入多種軌道,既要效能好,又要發射耗費少。看樣子這些要求還真不少,民營火箭的研製困難重重,即便是馬斯克的SpaceX,也是經歷了多次的失敗之後才取得成功,他的“獵鷹號”初次發射因為一個錯誤延期,之後又連續兩次延期,正式發射後僅26秒就出現了問題導致火箭墜毀。

    以我們的“朱雀二號”為例子,目前國內最前沿的技術就是研製液氧甲烷發動機。液氧甲烷燃料是無毒性的,也可以使用小的燃料罐進行儲存。雖然液氧甲烷的比衝比液氧液氫低,但是它的燃料溫差較小,液氧的沸點是-182.96℃、凝固點是-222.65℃;甲烷的沸點是-161.5℃、凝固點是-182.5攝氏度,這樣我們就可以讓液氧和甲烷的溫度一直保持在-183℃,二者的溫差只有1℃。總的來說這種發動機具有冷卻能力強、不易結焦等優點,同時單位質量燃料的成本只有煤油的1/3和液氫的1/30。這種特性使得液氧甲烷成為了能夠推動火箭價效比最高的,低成本的理想燃料組合。

    研發朱雀二號的科研人員決定選擇最優的技術路線,80噸發動機通用於火箭一級和二級,火箭二級和三級則用10噸發動機,如果發射在低地球軌道,火箭的運載能力可達4噸,太陽同步軌道運載能力可達2噸。可能大家對這些資料感到陌生,以我們生活中的事物來做比較,也就是說中型火箭“朱雀二號”可以將兩輛大型SUV轎車同時送入太空。

    民營火箭的研發對我們有什麼影響?

    民營火箭的研發對一些企業能夠發射衛星和發展衛星應用事業起到推動作用,這些對企業對國家的影響不言而喻,在這裡就不做過多的贅述。就拿我們普通人來說,我們能有朝一日去太空旅行嗎?因為曾經在美國,有一個導演要拍攝與太空相關的電影,於是SpaceX就把一位女演員送上了太空。目前SpaceX公司研發的可回收火箭標價是每公斤1萬美金,在國際上標價是每公斤2萬美金。也就是說在未來,如果我們有足夠的錢,是不是也能飛上太空去體驗一把呢?

    總結

    為了中國航天的蓬勃發展,民營火箭的研發填補了航天事業的空缺。隨著時間的推移,當其技術更加成熟,也是有可能實現在空間站進行對接。雖然此次“朱雀二號”發射失敗了,但也為中國企業的發展積累了寶貴的經驗,當火箭的升空代動經濟的發展,我們越來越富裕,終有一天,普通人也可以上太空進行“遊玩”了。

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