自年以来,就再也没有人类踏上月球。但随着人类商业太空飞行的到来以及探索月球的热情,引发世界各国一场新的太空竞赛。为了重新登上月球和殖民火星,美国国家航空航天局(NASA)与马斯克的SpaceX正在竞相开发新型的重型火箭与载人太空船,分别为太空发射系统(SLS)与星舰(Starship)。
那么,这两种火箭有什么不同、哪一个更强大呢?
SpaceX星舰,地表“最强”的星际飞船
星舰是马斯克实现火星梦最关键的一环,它的前身是大猎鹰火箭(BigFalconRocket,BFR)。整个星舰全长米,共分为两级:太空飞行器(Starship)+超重型(SuperHeavy)运载火箭。其中飞行器长度为50米,直径为9米;超重型火箭长度为70米,直径为9米。ps:太空飞行器(Starship)和整体火箭重名,所以都叫星舰。
星舰的动力来源是来自SpaceX自主研发生产的猛禽(Raptor)火箭发动机,是一款以液态甲烷与液氧为燃料的全流量分级燃烧循环发动机。不知道这款猛禽火箭发动机算不算最强火箭发动机,但它绝对是当下最具性价比的发动机。因为它能多次、完全可复用,加上火星上可制取甲烷,非常有利于行星之间的旅行。
按照马斯克的说法,最终完整版的星舰共搭载了41台猛禽火箭发动机,超重型火箭搭载35台,太空飞行器搭载6台。超重型火箭在发射时,将提供万磅的推力,大约是阿波罗计划所使用的“土星5号”推力的两倍,而“土星5号”也是迄今为止人类发射过最强大的运载火箭。
星舰和SLS最大的不同就是,星舰是可垂直起降着陆的。一旦飞越着陆地点,星舰便会翻转到垂直状态,并使用其机载猛禽发动机进行动力下降和着陆。同时它将有足够的推力克服火星或月球的引力,令自己飞离火星或月球表面,然后返回地球再次进行有动力的软着陆。
另外星舰的飞行器和超重型火箭都是完全可重复使用的,整个系统旨在将吨以上的有效载荷运载到月球或火星表面。
虽然星舰的发展有目共睹,但测试屡遭失败。从年开始,星舰的原型“SN”系列就开始试飞,从SN1到SN9,测试成功的次数不多。比较令人印象深刻的就是SN8,挑战了12.5公里的高空,一番高空花式表演后,最后在垂直降落时速度太快直撞地面,发生了爆炸。而2月初的SN9挑战了10公里高空,结果也重蹈了SN8的覆辙。至于星舰何时能成功,暂时还是未知数,也有可能会拖慢马斯克的火星计划。
NASA太空发射系统,接近土星5号!
太空发射系统(SpaceLaunchSystem,SLS)是NASA于年立项、由太空梭(SpaceShuttle)项目演变而来的超重型运载火箭,全长约米(载人版质量为吨、货运版质量为吨)。SLS也可以说是NASA至今设计过最强大的火箭,能一次性将货物与太空船内的太空人运送到月球,预计载运量为95至吨。
火箭的核心由一个主推进器和两个固体燃料助推器组成,主推器是4台大名鼎鼎的“RS-25”火箭发动机。为什么说“RS-25”大名鼎鼎,因为“RS-25”的历史可以追溯到上世纪60年代,一直是NASA航天飞机上的主发动机,现在被移植到SLS上。
其实NASA在采用“RS-25”发动机时,曾有专家提议不应该选择RS-25发动机,就当下而言,技术已过时了。不过NASA考虑用“RS-25”,可能选中了它的安全性和可靠性。在次的航天飞行中,只有1次出现故障。为此多年来,NASA也多次升级了“RS-25”发动机。
SLS火箭给“RS-25”发动机提供动力的是万公升的液态氢与液态氧。按照火箭发射的推力来算,4台发动机共提供多吨的推力,两个固体燃料助推器每个提供吨推力,加起来总推力就是4吨。简单来说,可以在8.5分钟内让火箭速度超过23马赫,一举冲上近地轨道。
但SLS和星舰相比,一是不能重复使用,二是造价比较贵。
然而,让美国媒体感到悲观的是,这个设计超过10年,耗费了天文数字资金的火箭,在今年1月进行的发动机热火试验中失败。原本计划是4台“RS-25”发动机点火运行8分钟,这也是登月任务火箭的实际点火时间长度。不过万万没想到,发动机点火1分多钟后,就出现故障,进入安全关机状态,而关机确切原因仍未知。或许美国人的登月任务又要延后了。
最后:
SpaceX的星舰和NASA的SLS哪个更强呢?这个估计比不了,因为两者都还没有真正投入使用。不过从众多火箭发动机的效率、推力、可复用性以及造价来看,SpaceX的猛禽发动机确实是当下最好的火箭发动机。但不管怎样,无论是星舰还是SLS如何如何,我们都是吃瓜的。而最好的瓜,莫过于我们的“长征9号”!
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