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不重復(fù)利用火箭，背后竟別有洞天！

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圖源：NASA通過(guò)蓋蒂圖片社拍攝

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NASA并不是真的從事火箭開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)。只有當(dāng)商業(yè)市場(chǎng)上沒(méi)有產(chǎn)品可以滿足NASA的需求時(shí)，NASA才會(huì)參與火箭制造。NASA沒(méi)有使用足夠的火箭來(lái)保證可重復(fù)使用的價(jià)值。

可重復(fù)使用的火箭只有在發(fā)射頻率大到足以超過(guò)開(kāi)發(fā)和利用該技術(shù)的成本時(shí)才有價(jià)值。

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把阿波羅計(jì)劃的資金浪費(fèi)在土星五號(hào)重復(fù)使用上是不明智的。土星五號(hào)的發(fā)射計(jì)劃只有12次，所以使用一次性運(yùn)載火箭更便宜。

當(dāng)航天飛機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候，NASA確實(shí)計(jì)劃進(jìn)行多次和頻繁的發(fā)射，所以軌道飛行器和固體火箭助推器被設(shè)計(jì)為可重復(fù)使用。然而，外部燃料箱的可重復(fù)使用被認(rèn)為是不值得的。

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雖然航天飛機(jī)的主引擎(SSME)是可重復(fù)使用的，也將用于SLS火箭，但美國(guó)宇航局不打算重復(fù)使用它們，翻新和再認(rèn)證的成本使得重復(fù)使用比制造新發(fā)動(dòng)機(jī)更昂貴。

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法國(guó)和俄羅斯曾一度合作，試圖讓阿麗亞娜5號(hào)重復(fù)使用，但支持返航所需的硬件變得太大，讓這項(xiàng)努力變得不值得。

讓運(yùn)載火箭可重復(fù)使用是非常困難的。SpaceX花了14年時(shí)間完成第一部分。對(duì)他們來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)巨大的投資，它需要現(xiàn)代技術(shù)，而這些技術(shù)目前在設(shè)計(jì)大多數(shù)運(yùn)載火箭時(shí)還不存在。

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即使在今天，SpaceX已經(jīng)部分展示了這項(xiàng)技術(shù)，一些運(yùn)載火箭制造商仍然懷疑他們將自己的資源投入到未來(lái)的運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)中是否值得。

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在一次關(guān)于阿麗亞娜6號(hào)的采訪中，阿麗亞娜太空公司的首席執(zhí)行官史蒂芬·伊斯雷爾說(shuō):

“這是一項(xiàng)厲害的技術(shù)成就，在低軌道飛行任務(wù)中，對(duì)發(fā)射架的性能要求很小，釋放了恢復(fù)所需的性能。但就經(jīng)濟(jì)等式而言，情況仍然非常不確定。回收方面的性能損失、較低的工業(yè)效率、第一階段的翻新成本、難以說(shuō)服客戶使用二手發(fā)射器、可靠性的不確定性。如果認(rèn)為重用是發(fā)射器領(lǐng)域顛覆性創(chuàng)新的首要原則，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。

或許還有其他創(chuàng)新的方式，比如今年夏天我在硅谷與一個(gè)人討論微型發(fā)射裝置。他想要非常能夠便宜發(fā)射，不超過(guò)1000萬(wàn)的幾十公斤衛(wèi)星。特別是在歐洲，由于市場(chǎng)和可獲得率都低于美國(guó)發(fā)射裝置，因此最重要的優(yōu)先事項(xiàng)是歐空局(歐洲航天局)上次部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議確定的路線圖： 2018年的維加-阿麗亞娜會(huì)議和2020年的6年會(huì)議，作為旨在提高成本競(jìng)爭(zhēng)力的新治理的一部分?！?/p>

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注意:阿麗亞娜空間公司并不是完全反對(duì)這個(gè)想法;他們已經(jīng)在一枚名為Adeline的可重復(fù)使用火箭上研究了六年，并希望在2025年將其發(fā)射升空。

1. 火箭(源自意大利rocchetto "bobbin")是一種從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)獲得推力的導(dǎo)彈、航天器、飛機(jī)或其他運(yùn)載工具?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)排氣完全由使用前攜帶在火箭內(nèi)的推進(jìn)劑形成。[2]火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是動(dòng)作和反作用，通過(guò)向相反方向高速排出火箭的廢氣推動(dòng)火箭前進(jìn)，因此可以在真空中工作。

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事實(shí)上，火箭在太空中的工作效率比在大氣層中更高。多級(jí)火箭能夠達(dá)到脫離地球的速度，因此能夠達(dá)到無(wú)限的最高高度。與呼吸式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，火箭重量輕，功率大，能夠產(chǎn)生大的加速。為了控制它們的飛行，火箭依靠動(dòng)量、翼型、輔助反作用發(fā)動(dòng)機(jī)、平衡推力、動(dòng)量輪、排氣偏轉(zhuǎn)、推進(jìn)劑流、旋轉(zhuǎn)或重力。

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作者: quora

FY: Draco0

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