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我國航天領域不斷傳來好訊息,嫦娥五號剛回到家不久,長征八號運載火箭又在今日首發成功。長征八號是我國研發的新型運載火箭,在12月22日12點37分時,在文昌航天發射場點火首發。此次長征八號攜帶了5顆衛星,併成功地將它們送入到預定軌道,圓滿完成任務。

不過,可能會有人疑惑,我國已經有了長征五號,長征六號等多款火箭,那為什麼還要研發長征八號呢?

長征八號

在長征八號之前,我國確實還有其他多款火箭,能夠滿足不同的發射需求。除了老牌火箭長征二號、三號之外,現階段我國還有長征5號、長征6號、長征7號等火箭。

其中長征五號的優點是運載能力強,近地軌道運力能夠達到25噸,能夠將6-8噸火箭運輸到太空之中。目前我國的嫦娥探月探測器以及其他深空探測器都是使用該火箭系列進行發射。長征七號的優點也是運載能力強,但長征五號和七號都有一個共同的缺點,那就是它們發射成本高,用它們來發射質量較輕的衛星有些大材小用。

長征6號和11號屬於小型近地軌道專用火箭,無法將3-4.5噸左右的飛船運輸到600-700公里的太陽同步軌道高度。

也就是說,我國火箭雖多,但沒有一款既便宜,又能夠發射4-5噸級的極地軌道、太陽同步軌道任務的火箭,而長征八號則填補了這一空白。

多說一下,人造衛星只有位於太陽同步軌道上,才能夠每天同一當地時間都能夠經過同一個地方,這個軌道對於資源勘探、天氣預報等非常重要,所以有大量商業公司會發射衛星到該軌道,商業前景廣闊。

另外,現如今我國太空任務越來越多,每年發射的火箭數量也越來越多,僅在今年內,就有30多場火箭發射任務。由於火箭發射時,火箭的殘骸會降落到地面,且不受控制。因此每當火箭要發射時,都會對當地村民進行疏散,而這不僅給當地老百姓帶來了不便,而且也增加了火箭發射的工作難度和成本。

為了解決這個問題,研發人員準備在長征八號上實現火箭可回收。不過此次發射的長征八號並不是可回收狀態,而是主要驗證設計與製造的可靠性,等到未來長征八號的升級版時,可以實現火箭一級、二級發動機有目的降落,實現軟著陸,不會威脅到當地百姓,也不會給當地百姓帶來不便。

而且,可回收火箭的另一大優勢是:可以大大降低研發成本,以及火箭準備週期。

以國外的SpaceX公司的獵鷹9號為例,獵鷹9號已經實現了火箭的可回收,並且把回收到的火箭零件重複利用,使得每公斤的發射費用僅僅是2700美元。而常規的火箭發射成本非常昂貴,比如:歐洲阿利安五號火箭每公斤的發射費用約1萬美元;俄羅斯聯盟-FG運載火箭每公斤發射費用約7000美元,我國長征-3乙運載火箭的每公斤發射費用是14000美元。

除此之外,由於獵鷹九號可重複使用,以及可量產,而這可以將原本需要8個月左右的發射準備週期,縮短到3個月左右。便宜再加上發射準備週期短,以至於獵鷹9號在商業市場上非常具有競爭力。

獵鷹九號的出現,使得火箭可回收成為了可能,因此我國也在新一代火箭上研發該功能,實現火箭的可回收、可重複利用。

我們知道,我國在未來還有許多發射任務,為了節約成本,也為了滿足國際市場上的商業發射需求,長征八號由此而誕生了,它可以滿足商業發射火箭的需求,未來甚至能夠成為美國SpaceX公司的強有力競爭對手。

可回收火箭

火箭回收的方式一共有三種:降落傘式回收、垂直返回、帶翼返回等。其中降落傘式返回的難度要求最低,但缺點是對著陸地形有要求。

垂直返回的方式對技術要求較高,這是因為火箭發動機在返回時,還會再次點燃,所以需要預留推進劑,而這又會犧牲火箭一部分運載能力。其次,火箭在返回過程中,對速度、下降姿勢,著陸的精確度要求非常高,技術難度較大。不過SpaceX公司已經驗證了該方式的可行性,未來我國的長征八號也將會採用這種方式。

帶翼返回則要求火箭發動機像火箭一樣滑翔降落,在過去美國採用的太空梭就是這種方式。

當然,此次發射的長征八號並不是可回收款,未來的長征八號R型(CZ-8R)會使用可回收技術,實現芯級和助推器的可重複回收再利用。

科學技術的進步從來都不是一蹴而就的,此次長征八號的首發只是我們在可回收火箭路上邁出的一小步,未來的不斷迭代更新,一定會使我們的可回收火箭技術更加成熟。

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