大家好,這里是《老外看中國(guó)》系列。這兩天,一段關(guān)于中國(guó)火箭回收的畫面在海外社交平臺(tái)被反復(fù)轉(zhuǎn)發(fā),評(píng)論區(qū)一片贊嘆。
就在這股熱度還沒散去的時(shí)候,一個(gè)不那么和諧的聲音冒了出來——有美國(guó)航天愛好者站出來說,別急著夸中國(guó),早在很多年前,歐洲的阿麗亞娜5型火箭就已經(jīng)把助推器"回收"過了,中國(guó)這次充其量只能排第三。這個(gè)說法一拋出來,立刻把討論的方向帶偏了。
原本大家談的是中國(guó)拿下了一項(xiàng)新突破,結(jié)果被一句"歐洲更早實(shí)現(xiàn)"攪成了排名之爭(zhēng)。可問題恰恰在于,被拿來當(dāng)反例的阿麗亞娜5,和這次刷屏的長(zhǎng)征十號(hào)乙,真的是同一回事嗎?
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先把當(dāng)下這件事說清楚。此前,長(zhǎng)征十號(hào)乙運(yùn)載火箭成功完成了網(wǎng)系回收,這也讓我國(guó)成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)火箭助推器回收的國(guó)家,打破了此前只有美國(guó)能做到的局面。
消息傳出后,美、英、日、韓等多國(guó)媒體都給了正面報(bào)道,普遍承認(rèn)這是一次實(shí)打?qū)嵉暮教焱黄啤3姓J(rèn)"第二",本來是國(guó)際同行之間挺客觀的評(píng)價(jià),可偏偏有人不甘心,非要把這個(gè)位次往下壓一壓。
要判斷"歐洲是不是更早",得先弄明白兩款火箭到底長(zhǎng)什么樣、回收的又是哪個(gè)部件。阿麗亞娜5是歐洲航天局和阿麗亞娜空間公司聯(lián)手打造的主力重型火箭,1996年4月首飛,一直服役到2023年才退役,前后干了27年。
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這27年里它一共飛了117次,其中112次完全成功,還創(chuàng)下過連續(xù)82次成功的紀(jì)錄。它主要從法屬圭亞那的庫(kù)魯航天中心升空,任務(wù)是把商業(yè)通信衛(wèi)星、科學(xué)探測(cè)器送上天,也承擔(dān)著歐洲自主進(jìn)入太空的重任。
詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡、木星冰衛(wèi)星探測(cè)器、羅塞塔號(hào)彗星探測(cè)器,這些赫赫有名的載荷,都是它送出去的。就憑這份履歷,說它是一代功勛火箭毫不為過。
但功勛歸功勛,構(gòu)型是另一碼事。阿麗亞娜5走的是"芯級(jí)加固體助推器"的路子。
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它的芯級(jí)用一臺(tái)液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)推力,兩側(cè)各捆一臺(tái)大型固體助推器,單臺(tái)起飛重量就有277噸,靠高氯酸銨、鋁粉和HTPB粘合劑燃燒發(fā)力,每臺(tái)推力能到7080千牛。這兩臺(tái)固體助推器,才是它起飛階段真正的主力。
長(zhǎng)征十號(hào)乙的樣子完全不同。它是兩級(jí)串聯(lián)、兩側(cè)不掛任何助推器的"光桿"構(gòu)型,一子級(jí)裝了7臺(tái)YF-100K液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),芯二級(jí)用的是YF-219液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
把兩者擺一起做個(gè)粗略類比就清楚了:長(zhǎng)征十號(hào)乙的一子級(jí),功能上相當(dāng)于阿麗亞娜5的兩臺(tái)固體助推器,負(fù)責(zé)地面起飛時(shí)的爆發(fā)力;而它的二級(jí),則對(duì)應(yīng)阿麗亞娜5的芯級(jí),管的是高空持續(xù)推力和精確入軌。
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所以中歐各自回收的,其實(shí)都是提供主要起飛動(dòng)力的那一段——中國(guó)這邊是一子級(jí),歐洲那邊是固體助推器。位置對(duì)得上,可技術(shù)含金量能不能對(duì)得上,才是關(guān)鍵。
阿麗亞娜5的助推器確實(shí)配過一套專門的回收系統(tǒng),說白了就是一組四級(jí)降落傘。
助推器完成任務(wù)、和芯級(jí)分離、重新扎進(jìn)大氣層之后,會(huì)先打開引導(dǎo)傘,再由引導(dǎo)傘拉出減速傘把速度壓下來、把姿態(tài)穩(wěn)住;等降到更低的高度和速度,輔助傘和主傘相繼張開,最后讓助推器以安全速度濺落。
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落點(diǎn)通常在距發(fā)射場(chǎng)約450公里外的大西洋海面,之后歐洲再派船出海把它撈回來。單看流程,這確實(shí)是一種回收方式。
火箭回收大體上分幾條路,長(zhǎng)征十號(hào)乙和SpaceX走的是垂直起降那一套,阿麗亞娜5走的則是降落傘濺落這一套。表面上看,歐洲好像也算掌握了"回收技術(shù)"。
真正的分水嶺在于目的。阿麗亞娜5那套降落傘回收,從一開始就不是奔著"重復(fù)使用"去的,它的核心訴求是把落回來的助推器撈上來做數(shù)據(jù)采集,研究整個(gè)發(fā)射過程到底表現(xiàn)如何,為后續(xù)任務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。
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換句話說,它回收的是"數(shù)據(jù)",不是"火箭本身"。而這次長(zhǎng)征十號(hào)乙的回收測(cè)試,指向的是另一個(gè)方向——通過后續(xù)簡(jiǎn)單維護(hù)實(shí)現(xiàn)復(fù)用,把航天任務(wù)的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本一起壓下來,好去支撐未來更高頻次的太空活動(dòng),比如太空旅游、大規(guī)模衛(wèi)星星座的組網(wǎng)。
一個(gè)是為將來重復(fù)用做準(zhǔn)備,一個(gè)是撈回來看看數(shù)據(jù),目標(biāo)不同,難度自然天差地別。更現(xiàn)實(shí)的一層是,阿麗亞娜5那些濺落回海里的助推器,幾乎沒有再上天的可能。
它用的是固體燃料,光這一點(diǎn)就基本堵死了復(fù)用的路。助推器高速砸進(jìn)海面,就算沒被撞散架,也免不了變形;再加上高鹽度海水灌進(jìn)去,殘留的精密傳感器和管路很快就會(huì)被腐蝕報(bào)廢。
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撈是能撈回來,可撈回來的更像是一堆需要研究的殘骸,而不是一枚能翻新再用的火箭。垂直起降回收難在哪,看看它對(duì)精度的要求就明白了。
無論長(zhǎng)征十號(hào)乙還是SpaceX的火箭,都要靠極其精細(xì)的姿態(tài)和速度控制,讓一子級(jí)或助推器穩(wěn)穩(wěn)地垂直落下,再被地面或海上的設(shè)施精準(zhǔn)接住。業(yè)內(nèi)有個(gè)很形象的比喻:這種回收精度,好比從一百層樓上扔下一支圓珠筆,還要讓這支筆不偏不倚插進(jìn)地面的筆筒里。
相比之下,阿麗亞娜5那種做法,更像是隨手把筆扔下去,只保證它靠降落傘別摔碎,至于落在哪、能不能再用,就是另一回事了。這樣的"回收",和以復(fù)用為目標(biāo)的回收,實(shí)在不該被劃等號(hào)。
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還有個(gè)容易被忽略的細(xì)節(jié):阿麗亞娜5的助推器回收并不是每次發(fā)射都做,只有在運(yùn)力把載荷送入軌道之后還有富余的情況下才順帶嘗試一下。這么算下來,117次任務(wù)里真正做過回收的,也就寥寥幾次。
拿這樣一個(gè)偶爾為之、且不為復(fù)用的動(dòng)作,去和一次專門以復(fù)用為目標(biāo)的技術(shù)驗(yàn)證比高低,從技術(shù)邏輯上說,確實(shí)有點(diǎn)不在一個(gè)頻道上。需要說清楚的是,指出這一點(diǎn),絕不是要貶低阿麗亞娜5。
這款火箭在27年里把一批頂尖科學(xué)載荷送往深空,為人類探索宇宙立下的功勞實(shí)打?qū)崝[在那里,誰也抹不掉。它最終退役,一部分原因恰恰是發(fā)射成本太高——而這正好從側(cè)面說明,它走的本就不是可重復(fù)使用這條降本增效的路。
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說到底,阿麗亞娜5和長(zhǎng)征十號(hào)乙代表的是兩種不同的技術(shù)路線,各有各的時(shí)代背景和使命,本沒必要硬分個(gè)先來后到。
可一旦話題落到"能不能重復(fù)使用、能不能靠回收把成本打下來"這個(gè)真正決定未來商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)力的點(diǎn)上,把降落傘濺落說成和垂直回收一回事,就有點(diǎn)站不住腳了。
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嘴上說阿麗亞娜5的助推器也"平穩(wěn)回到了地表"或許還能撐一撐,可要讓它去承接衛(wèi)星星座這類高頻、低成本的商業(yè)航天任務(wù),恐怕就沒那么容易接得下去了。一句"歐洲更早",聽著像是在較真歷史,實(shí)則回避了最核心的那道門檻。
第二也好、第三也罷,位次之爭(zhēng)其實(shí)沒那么重要,真正的看點(diǎn)在于——誰真正跨過了從"撈回來"到"用起來"這條線。這是本期《老外看中國(guó)》,咱們下期見。
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