12月22日12点37分,我国新一代运载火箭长征八号在中国文昌航天发射场点火起飞,随后顺利将5颗卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。我国新一代运载火箭家族再添新成员,中国航天“十三五”期间新一代运载火箭发射任务圆满收官。
此次进行试飞工作的长征八号运载火箭正是我们期盼已久的具备重复使用功能的全新运载火箭,虽然此次试射并没有进行可回收系统的测试,但是此次试射已经圆满试验了各项系统之间的稳定性,后续试射的重中之重将可能会是可回收技术的验证。随着马斯克SpeaceX公司的猎鹰九号运载火箭所使用的可回收技术一直让许多国家羡慕。可回收的火箭助推器和整流罩大大降低了火箭发射的成本,不过随着长征八号火箭的成功,我们再也不用羡慕马斯克的猎鹰九号运载火箭。
▲ 长征八号运载火箭点火升空
外媒关注长8发射
实际上运载火箭可回收技术的发展和航天飞机的发展都是同一个目的,那就是降低载人航天以及其他太空发射任务的成本。在猎鹰九号出现以前,人们一直认为航天飞机似乎是人类现有技术水平下降低太空发射任务成本的最佳选择。但是随着NASA在航天飞机项目上的失败以及2011年航天飞机全部退役,美国不仅失去了载人航天能力,还失去了对降低太空发射成本方面的探索路径。无论是俄罗斯航天局、欧洲航天局还是我国航天局,所有的运载火箭仅仅只具备一次性使用的能力。
成功在海上降落的猎鹰九号助推器
但是随着SpeaceX的猎鹰九号运载火箭的横空出世,马斯克又给全球所有航天机构就降低太空发射任务成本提供了新的思路。单单从猎鹰九号的数据来看,其性能在现役运载火箭中一骑绝尘。为了能够实现这个强大的性能以及可回收的能力,猎鹰九号运载火箭使用了九台老式莫林发动机改进型号。而超合金铝锂材料制造的外壳以及特制的挡热板,保证了其第一级助推器和第二级助推器再入大气层时不会被烧毁。进入大气层之后,助推器自身的导航系统、姿态控制系统以及剩余的燃料,将使其稳稳的降落到回收区。另外考虑到许多发射任务进行之后,火箭助推器将会溅落在大海中,SpeaceX的科研人员研发出了海上火箭降落埠(Autonomous spaceport drone ship, ASDS),并研究液体燃料火箭在发射任务后“如何自动并垂直降落于降落埠”的技术。
中国航天正在兑现承诺
而我国现阶段的主力运载火箭分别为长征五号和长征七号,虽然说这两款火箭已经能够满足目前的探月工程、火星探测工程和空间站建设,但是这两款火箭的使用成本确实过于高昂。在我国航天事业总体经费相对较少的情况下,发展可回收重复利用的运载火箭就成为了节约经费的最好途径。同时考虑到我国现有的技术储备和立项时间较晚,长征八号的运力并不是非常顶尖,因此用来验证我国的可回收技术以及全新的火箭燃料是相对稳妥的选择。
即将发射的长征八号
而长征八号是中国首个实现火箭一级回收技术的火箭,这也就意味着长征八号要带着助推器一起回收。而根据相关数据,长征八号将会采用两级半的构型,700公里太阳同步轨道运载能力4.5吨,近地轨道运载能力7.6吨,地球同步转移轨道运载能力2.5吨。而且其整个发射载荷,刚好是长征二号、长征四号、长征六号以及长征十一号所无法做到的。至于更大更重的长征五号和长征七号,又浪费的中型载荷的近地轨道、极地轨道、太阳同步轨道任务,因此完全称得上是我国长征系列运载火箭家族的完美补充。除此之外,长征八号还使用了模块化设计理念,这不仅使得其灵活性提高,成本也进一步降低。另外我国的其他长征运载火箭或多或少都会使用性能稳定但污染较大的“毒发动机”,所以此次长征八号成为了我国第一款完全摒弃落后燃料的运载火箭。未来,长征八号除了对我国的航天工程做补充之外,更是对新技术探索的一次大胆尝试。
长征家族将会愈发完善
总的来说,在长征八号运载火箭上,我国所验证的最关键技术还是可回收技术。虽然说从具体数据上来看,长征八号和猎鹰九号有着不小的差距,但这也是我国航天人实事求是、艰苦奋斗、脚踏实地的成果。这也像极了我国航天事业发展的历程,那就是先不追求数据的先进性,首先验证技术的稳定性和可靠性。简单来说,首先解决从无到有的关键差距,然后在解决从有到先进的问题。而随着嫦娥五号和长征八号的成功,意味着我国航天技术在最近几年的到了井喷式的发展。相信在航天人的努力下,我国的航天技术将会更上一层楼。