垃圾分类网

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

作者 : 垃圾分类网 发布时间: 2022-01-10 10 人阅读

这个问题有深度,在月球和地球上肯定有不同的技术难度。准确的说火箭的回收技术要难一些,当然是完好的回收,如果是残骸的回收就简单了,而在月球软着陆反而要简单一些。

要想把火箭回收回来,要考虑两个因素,一个是在外层空间就是大气层外放飞卫星后,火箭将以自由落体的方式下降,刚开始的速度不会很快,但在自身和地球引力的作用下开始做加速运动。第二个因素就是当进入大气层后在重力加速度的作用下速度会高达每小时近千公里,这时如果不做降速处理和箭身做特殊处理,火箭和大气的摩擦很快将火箭烧毁,或者烧坏而失去再利用价值。要怎么做才能将火箭完成任务后完美的收回,目前世界上都没有好的办法。

而月球软着陆这项技术已经被我们运用的非常娴熟,只需要在着陆器上不同的方位安装上小型发动机,在真空的状态下只需要小小的反作用力,就可以使着陆器下将的速度降低,着陆器的方向也可以通过这些小发动机来任意改变。

至于着陆器和地球之间的通信链接现在就更好办了,运用5G通讯可以清晰实时的操控,是不是很简单呢?

火箭,尽管运输效率极低,有效载荷仅为发射总重量的1-3%左右,但要让卫星上天、飞船太空游,都得逃逸地球的引力,必须得借住火箭,即便美国以前的航天飞机,也不得不用火箭发射升空。一般火箭上的有效载荷,也就在1.5%左右,其余部分几乎都是燃料和火箭残骸,火箭在运行当中,哪怕有数百吨燃料,最终,也都会烧光光,一吨都不剩。而当下的运载火箭基本上是三级起步的,最终,箭(卫)星或箭(飞)船分离以后,烧尽燃料的火箭残骸,是会掉到地球上的;当然,有部分残骸,就成了太空垃圾,漫游在太空,围绕地球转了。火箭的部分残骸,是在火箭发射后不久,就会重新返回地面,一般在发射后约3分钟内,逃逸塔、助推器、一级火箭、整流罩等,就会相继按程序分离,最后分离的整流罩,最大高度也仅为100公里,在引力作用下,它们必然会坠落到地面。由于火箭一级、整流罩等,是火箭中体积、重量最大和昂贵的部分,往往占据火箭总体成本的80%甚至以上,但却是最早被扔掉的,既可惜且危险。技术高超的单位,就采取了回收的手段来处理,SpaceX依靠一级火箭反推平稳回收,还利用整流罩降落伞,减速滑翔和接驳船大网实现回收,几乎毫不浪费。但由于火箭发动机设计和结构问题,很多火箭根本无法重复复用,几乎毫无回收价值,最理想的情况就是舍弃,设置靠海的发射场,就能实现这一目标。地处内陆的发射场,则不可能避免飞来横祸,为了减小其坠落的影响,给火箭一级的级间段安装了栅格舵,在残骸落地过程中,能起到稳定姿态和减速的效果。火箭二级,将会完成推高航天器轨道的重任,分离时其自身动能已足以环绕地球,此时的轨道高度约在200公里,尽管大气稀薄,却仍然能造成足够的阻力,因此,火箭二级也会砸向地球。但火箭二级回归姿态却很难确定,返回地球的轨迹、时间和冲击大气地点也很难预测,往往计算和最终落点会不一致,比如我国首次发射长征七号运载火箭,2016年6月25日在本土发射。7月27日晚间,火箭二级在太空中自由飞行了一个多月后,却在美国中西部的犹他州、内华达州、加利福尼亚州等地划过,数千美国人被划过夜空的神秘火球所吓到,有美国民众将其拍摄制作成视频,上传到了某社交网络,从而引发了轰动效应。有人据此认为是UFO入侵美国,以至于美空军战略司令部不得不出来辟谣,是中国长征七号运载火箭重新进入大气层,刚好经过加利福尼亚附近而已,美国民众的情绪才慢慢平息。其实,不必担心火箭二级残骸造成的威胁,由于不会设置防热措施,再入大气时,速度大、空气稠密,瞬间就会变成划过天空的耀眼流星,在大气中燃烧殆尽,因此,不会伤害到地面的人员。

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

中国空间站建成之后,是会向全世界开放的。所有联合国会员国,无论国家、组织还是私营实体、学术机构,都可以参与进来。也就是说,原则上中国的空间站允许任何国家的科研人员进入,只要按照我们的规矩来。

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

但是使用空间站不是简单一句话的事儿,这一来一去成本高得吓人!

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

国际空间站成本几何国际空间站

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

国际空间站从1993年开始建造,截止到2010年,短短十七年间就烧掉了1551亿美元,折合成人民币约10029亿元。平均下来每天要烧掉大概2500万美元,折合成人民币约1.62亿元。这其中美国出资1311亿美元,其他十五个国家由于国力有限合计出资240亿美元。

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

国际空间站宇航员

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

这其实就反映了一个国家的综合实力。空间站的设计、建造和运营维护极其复杂,对技术和资金的要求极高,绝不仅仅是在太空中盖几间房子那么简单。欧盟二十几多个发达国家,有钱吧,但是至今它也没能造出欧洲人自己的空间站。俄罗斯技术上没有问题,但是根据它目前的经济状况,绝对无力承担起这么烧钱的科研项目。

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

俄罗斯联盟号飞船如何收费空间站建好之后,就必须时刻有人进去使用它、维护它,一天都不能让它闲着,否则就是极大的浪费。但是科研人员往返国际空间站、给国际空间站运送物资补给是一项成本高昂的开支。

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

航天飞机

火箭回收技术和月球软着陆哪个更复杂

国际空间站刚建成时,往上面运送人员和物资使用的是美国的航天飞机和俄罗斯的联盟号飞船。那时候俄罗斯联盟号飞船的往返票价是2180万美元/人,即往国际空间站送一个人进去、接一个人回来的报价是2180万美元。

联盟号飞船对接

等到2011年隶属于美国国家航空航天局的航天飞机全线退役后,俄罗斯的联盟号飞船就成为了宇航员往返国际空间站的唯一交通工具。联盟号飞船自身也非常争气,它是目前世界上服役时间最长、发射频率最高、飞行可靠性最好的载人飞船,不仅能载人,还能载货。

自从美国的航天飞机退出竞争之后,俄罗斯联盟号飞船的行市就见涨了,简直可以说一天一个价。俄罗斯自家的宇航员乘坐不要钱,其他国家的宇航员乘坐死要钱:2017年,联盟号票价暴涨到7060万美元/人。2018年,联盟号票价微涨至8100万美元/人。

这么个涨法,就连开印钞机的美国也受不了,毕竟这年头废纸都涨价啦,印钞用的A4纸难道不要钱?

SpaceX和蓝色起源

怎么办呢?NASA只好扶持本国的波音和SpaceX,分别向其投入了48.2亿美元和31.4亿美元,用于打造美国新一代商业载人航天计划。

不过,美国人自家的船票也便宜不到哪儿去。波音和SpaceX提供的平均报价也高达5800万美元/人。尽管按照合同规定,船票价格会逐年递减。

中国空间站该不该收费通过上面的介绍我们可以了解到,空间站的建设与运营维护、航天员往返、物资补给运送都是一笔巨大的开支,堪称天文数字。

中国空间站

我们的中国空间站造价也不低,保守估计在400亿元以上(不包括以后的运营成本)。这个成本虽然比国际空间站低很多,但是我们目前还是发展中国家,国家的方方面面还处于追赶状态,需要花钱的地方实在太多太多。

中国空间站的设计、建造以及今后的运营费用都是我们自己独立承担的,没有其他国家给我们出钱(这一点与国际空间站还不一样),所以外国的科研人员如果想进入和使用中国空间站,向他们收取一定的费用是理所应当的。

太空船票

别的不说,船票总得付吧,个人在空间站的吃喝拉撒等一应花销总得承担吧。前者是几千万美元一张,后者我们可以参考国际空间站的成本,国际空间站中的宇航员平均每人每天花费750万美元。

另外,利用中国空间站研究出来的科学成果,必须与中国分享!

总的来说,外国人进驻中国的空间站,收费是天经地义,不收费是大国担当,主动权在我们这儿。还是那句话,想进来就得守规矩,因为无规矩不成方圆。

中国航天

最后我们再强调一下,中国空间站是向全世界开放的,是历史上此类项目第一次向所有联合国会员国开放。另外,中国空间站合作也考虑到了发展中国家的特殊需求,提供了众多利用中国空间站开展空间应用实验的机会。

中国空间站的建造和运营将为人类开展深空探索储备技术、积累经验,是中国为人类探索宇宙奥秘、和平利用外太空、推动构建人类命运共同体作出的积极贡献!

(喜欢请帮忙点一下关注,每天推送有意思的文章给您!)