身在加州霍?？偛康腟paceX總裁肖特維爾，身后是回收的貨運龍飛船，該飛船也是目前全世界唯一具備貨物下行能力的飛船。
在本周二美國猶他州州立大學舉辦的第30屆小衛(wèi)星大會上，美國太空探索公司(SpaceX)總裁兼首席運營官格溫·肖特維爾(Gwynne Shotwell)表示：該公司將在下次發(fā)射任務中搭載數(shù)顆立方星與其他小型航天器作為次要載荷進入太空，同時她也透露了重型獵鷹火箭與紅龍飛船的重要消息。格溫稱該公司首個“猛禽”發(fā)動機已由船送抵德克薩斯州麥格雷戈的火箭研發(fā)中心進行測試，該發(fā)動機將裝備在未來SpaceX載人登陸火星的火箭上。
格溫·肖特維爾表示SpaceX公司8年前研發(fā)成功的小型火箭--獵鷹1號因無法轉入商業(yè)運營而退役，但近年來全球小衛(wèi)星市場發(fā)展迅速。目前SpaceX已與其他公司展開合作，將立方星等小型航天器作為次要載荷打包發(fā)射，而發(fā)射使用的火箭是更大型的獵鷹9號與重型獵鷹火箭。
此外根據(jù)美國太空新聞網(wǎng)(Space News)的消息，會議的與會者對SpaceX的火星計劃極其感興趣。肖特維爾表示SpaceX將使紅龍飛船不加壓的貨艙與加壓艙內(nèi)部都具備攜帶與釋放微小衛(wèi)星的能力，該飛船將作為SpaceX宏大火星計劃的先導在2018年率先登陸紅色星球。
這是2010年SpaceX展示的土星五號與該公司獵鷹系列火箭的對比圖，包括已服役和未來即將登場的火箭。雖然已經(jīng)過去6年，一些計劃已經(jīng)發(fā)生了改變，但這已是該公司發(fā)布的用于登陸火星的巨型火箭最新概念圖。
運力超過土星五號的巨型火箭MCT
紅龍飛船是SpaceX公司在火星上建立定居點計劃的重要組成部分，該飛船將具備把貨物與乘客送往火星的能力。今年9月底將在墨西哥城舉辦的國際宇航大會(IAC)上，SpaceX創(chuàng)始人兼CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)將公開該公司的火星移民計劃。
預計馬斯克將在下月的大會上披露目前依舊神秘的火星殖民運輸器(MCT)，MCT將是人類有史以來建造過的最大火箭，超過阿波羅登月使用的土星五號。雖然目前網(wǎng)絡上有不少MCT的概念圖，但MCT究竟什么模樣SpaceX一直沒有公布。
2015年在美國宇航局斯坦尼斯航天中心進行的猛禽發(fā)動機部分設備測試。
“猛禽”出征 誰與爭鋒
但MCT有一樣東西目前是確定的，它需要一款新的強大的火箭發(fā)動機，這也是SpaceX研制“猛禽”發(fā)動機的原因，該發(fā)動機將使用甲烷與液氧作為推進劑。根據(jù)太空新聞網(wǎng)的報道，SpaceX已在周一晚間將首枚猛禽發(fā)動機用船運抵德克薩斯州，它的點火測試將很快進行。
這也是該發(fā)動機首次進行全面測試，此前SpaceX已對其分系統(tǒng)進行了部分測試，在2014年該公司開始研制并測試了猛禽發(fā)動機的噴射器，隨后又在2015年對猛禽發(fā)動機全尺寸的富氧預燃室進行了一次全功率的測試。部分熱點火測試是在美國宇航局斯坦尼斯航天中心進行的，時間是2015年4月至8月，總測試時間約400秒。
隨后在今年1月，美國空軍授予了SpaceX一項3360萬美元的合同，用于研發(fā)基于猛禽發(fā)動機的火箭上面級原型，它將應用在未來的獵鷹9號或重型獵鷹火箭上，該上面級被要求在2018年前完成所有測試。
有關猛禽發(fā)動機的規(guī)格參數(shù)目前仍不清楚，但根據(jù) Wait But Why 網(wǎng)站2015年的消息，馬斯克曾表示工程師正努力讓該發(fā)動機的推力達到2300千牛，而燃料比為3.8比1。這個推力是目前獵鷹9號使用的梅林1D發(fā)動機的三倍，也將達到土星五號F1發(fā)動機推力的三分之一。根據(jù)美國知名科技博客媒體 Ars Technica 的消息，MCT一級很可能使用9個這樣的發(fā)動機作為動力。
此外，與梅林1D發(fā)動機使用的開式循環(huán)不同，猛禽使用較為先進的分級燃燒循環(huán)方式。分級燃燒循環(huán)主要優(yōu)勢是所有燃氣和熱量都通過燃燒室排出，基本沒有損失。因此這種循環(huán)也常稱為“閉式循環(huán)”。而開式循環(huán)產(chǎn)生的廢氣直接排放，因而效率有所損失。分級燃燒循環(huán)帶來的另一個重要優(yōu)點就是能承受非常高的燃燒室壓力，這使更大膨脹比的噴嘴可以用在發(fā)動機上。而主要缺點就是渦輪機的工作環(huán)境苛刻，需要添加許多額外的導管來輸送高溫燃氣，還必須設計很復雜的反饋控制系統(tǒng)。
猛禽發(fā)動機也將是首款使用液氧甲烷的“全流分級燃燒循環(huán)”發(fā)動機，這使得它非常獨特。在這種設計下，渦輪機的工作溫度更低，因而發(fā)動機的壽命得到延長，效率也更高。而且燃燒室的壓力可以更大，支持更大的比沖。在這之前，只有兩款全流分級燃燒循環(huán)發(fā)動機進行過測試，一個是前蘇聯(lián)1960年代完成的RD-270，另一個是美國空軍2000年代中期完成實驗的集成動力驗證器，后者由美國政府資助洛克達因公司完成實驗，不過這兩款發(fā)動機都未有投入實際的火箭飛行中。
猛禽發(fā)動機與MCT的研發(fā)工作仍在SpaceX工程師的創(chuàng)新中繼續(xù)，他們使用3D打印技術完成了該發(fā)動機眾多關鍵部件的研制，而目前僅SpaceX掌握的超音速降落技術將使該公司火箭具備在地球與火星著陸的能力。從2012年開始，SpaceX一直致力于火箭快速復用技術，并成功在2015年底和2016年4月完成一級火箭的陸上與海上回收，該技術有望大幅降低人類進入太空的費用。根據(jù)太空新聞網(wǎng)的消息，在今年年底前，SpaceX會將一枚甚至兩枚已回收的火箭重新發(fā)射進入太空，掌握火箭復用的所有技術。
而原定今年年底前首飛的重型獵鷹火箭可能被推遲到明年，原因是研發(fā)遇到不少困難，重型獵鷹也是冷戰(zhàn)后所有在役和即將投入使用火箭中運載能力最大的。
“雞蛋不能都放在一個籃子里”，馬斯克認為要避免重復恐龍滅絕的命運，必須將人類從單一星球(地球)變成多星球物種。
馬斯克下月末披露火星移民路線圖
在今年6月舉辦的“代碼大會”(Code Conference)上，馬斯克表示如果一切按計劃順利進行，SpaceX最早能夠在2024年將人類送往火星，并在2025年抵達。而從2018年開始，SpaceX將在每隔26個月的窗口期，發(fā)射至少一艘紅龍飛船前往火星進行前期技術驗證。
“我們正在建立飛往火星的定期貨運航班，而這些正是人類未來在火星上所需要的。”馬斯克在6月的大會上介紹說。
在正式復飛火箭前，SpaceX會對JCSAT-14任務的回收火箭進行數(shù)次測試。
年底前或復飛兩枚回收火箭
SpaceX希望在6年后，也就是2022年進行MCT的首次無人深空飛行測試。同時，該公司將繼續(xù)完善獵鷹9號火箭的復用技術。在上月，SpaceX在兩天內(nèi)對一枚回收火箭進行了兩次全時長的點火測試，該火箭來自今年5月“JCSAT-14”發(fā)射任務，這兩次測試成功加快了SpaceX的火箭復用進度。
今年秋季，來自今年4月CRS-8發(fā)射任務的“二手火箭”將再次進入太空，它也是全世界首枚成功在海上軟著陸的火箭。“在正式復飛舊火箭之前，我們將對JCSAT-14任務的回收火箭進行多次測試，我們希望進行超過四次的測試，甚至可能達到8至10次。”肖特維爾介紹到。
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