12月3日,朱雀三號遙一運(yùn)載火箭在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)發(fā)射升空。
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一開始,發(fā)射任務(wù)比較順利,火箭二級順利進(jìn)入預(yù)定軌道。不過,朱雀三號屬于可回收火箭,本次任務(wù)還要驗(yàn)證回收技術(shù)。就在準(zhǔn)備回收的時(shí)候,反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火失敗,箭體失控解體,重重砸落在回收場坪邊緣,距靶心僅數(shù)十米之遙,倒在了終點(diǎn)線前一步。
總的來說,本次發(fā)射以成功一半收場。
朱雀三號是由我國民營航天公司——藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司打造的一款新型可重復(fù)使用火箭,其一二級直徑4.5米,整流罩直徑5.2米,全箭總長66.1米,起飛重量約660噸。
(朱雀三號)
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它延續(xù)了前兩代的模式,采用了9臺(tái)藍(lán)箭航天自研的天鵲-12B液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。通過9臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的并聯(lián),朱雀三號可以獲得約900噸的起飛推力,其近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到21.3噸。
藍(lán)箭航天成立于2015年6月,是我國最早的一批民營航天公司。2018年,在成立僅僅3年后,藍(lán)箭航天就完成了其首款發(fā)動(dòng)機(jī)——80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)“天鵲”的試車,并在次年完成全系統(tǒng)試車突破,這是世界上第三個(gè),更是國內(nèi)第一臺(tái)大推力液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī),僅次于馬斯克SpaceX 的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)和貝索斯藍(lán)色起源的BE-4發(fā)動(dòng)機(jī)。
(天鵲發(fā)動(dòng)機(jī))
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和此前的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)相比,雖然液氧甲烷的組合密度稍低,但燃燒后的產(chǎn)物理論上只有水和二氧化碳,基本上不產(chǎn)生積碳和結(jié)焦,這一來可以大幅縮短維護(hù)時(shí)長,縮短復(fù)用周期,二來也降低了維護(hù)成本,為重復(fù)使用奠定了基礎(chǔ)。
為什么要以重復(fù)使用為目的?因?yàn)檫@就是商業(yè)航天的未來,也是其立身之本。
盡管現(xiàn)在還不能實(shí)現(xiàn),但太空旅游是人類早晚要實(shí)現(xiàn)的夢想,這就要依賴商業(yè)航天來完成。不僅如此,人類對太空的開發(fā)越來越深入,每年需要發(fā)射的衛(wèi)星越來越多。不論是像Space X星鏈這樣的天基互聯(lián)網(wǎng),還是正在研發(fā)的太空算力或者太空發(fā)電,都需要發(fā)射海量的衛(wèi)星才能實(shí)現(xiàn)。
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如果這樣的航天任務(wù)每執(zhí)行一次,就要報(bào)廢一枚火箭,那么成本實(shí)在是太高了,絕對是劃不來的。如果能夠?qū)崿F(xiàn)火箭的回收,那么就可以大幅降低成本,讓這些工程走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
根據(jù)美國航天基金會(huì)的數(shù)據(jù),2024年全球航天經(jīng)濟(jì)的規(guī)模達(dá)到了6130億美元,有望在2032年突破10000億美元。其中,商業(yè)航天的經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到了4803億美元。
另有數(shù)據(jù)指出,我國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模在2024年也超過了2.3萬億元,并有望在今年突破2.5萬億元!
未來,這個(gè)市場規(guī)模必將繼續(xù)大幅上漲。這么大一塊蛋糕,誰不心動(dòng)?
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更重要的是,太空資源日漸緊張,其不可再生性的問題已經(jīng)凸顯出來了。在這方面占據(jù)足夠的戰(zhàn)略資源,將會(huì)在各個(gè)方面提升一個(gè)國家的國力。但是,想占據(jù)這些太空資源,必須要有足夠強(qiáng)大的火箭發(fā)射能力,這同樣離不開商業(yè)航天的可重復(fù)使用火箭的助力。
也就是說,民營航天公司的發(fā)展,不僅僅是商業(yè)經(jīng)濟(jì)問題,更隱藏著國家戰(zhàn)略意義。正因如此,我國才在十五五規(guī)劃中提到了要建成航天強(qiáng)國的目標(biāo),并將大量希望寄托在商業(yè)航天的發(fā)展上。
(我國劍指十五五期間打造航天強(qiáng)國)
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毫無疑問,美國在商業(yè)航天領(lǐng)域已經(jīng)處在絕對領(lǐng)先的地位,馬斯克的Space X公司早就完成了測試,目前和NASA有廣泛的合作,并且已經(jīng)開始研發(fā)進(jìn)階開發(fā)太空的任務(wù)。藍(lán)色起源作為重要競爭者,其“新格倫”重型火箭已成功實(shí)現(xiàn)回收,并獲得了美國太空軍的高額發(fā)射合同。
在NASA的成功經(jīng)驗(yàn)下,美國的技術(shù)和人才儲(chǔ)備都相當(dāng)充裕,輕松取得了商業(yè)航天領(lǐng)域的先機(jī)。而像藍(lán)箭航天這樣的民營航天公司,就是我國追趕Space X的希望所在。
(藍(lán)箭航天慶祝本次任務(wù)入軌圓滿成功)
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2023年7月,藍(lán)箭航天完成了朱雀二號遙二運(yùn)載火箭的發(fā)射,取得了重大突破,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)朱雀三號。
朱雀三號在2023年12月首次和公眾見面,是我國首款不銹鋼運(yùn)載火箭。2024年1月19日,藍(lán)箭航天實(shí)現(xiàn)了朱雀三號垂直返回技術(shù)的首次飛行試驗(yàn),取得圓滿成功。同年9月,朱雀三號完成10公里級的垂直起降返回飛行試驗(yàn),也非常順利,于是就有了今年的進(jìn)一步試驗(yàn)。
(藍(lán)箭航天發(fā)布的火箭壯觀尾焰)
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10月18日至20日,朱雀三號在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)完成了加注合練和靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn),順利完成了首飛的第一階段任務(wù),并劍指11月29日的正式發(fā)射試驗(yàn)。但是,就在發(fā)射當(dāng)天,藍(lán)箭航天突然暫停了本次試驗(yàn)。雖然當(dāng)時(shí)沒有公布原因,但大家也多少有點(diǎn)為朱雀三號擔(dān)心。沒想到,今天還是收到了其失敗的消息。
關(guān)于朱雀三號的失敗原因,藍(lán)箭航天目前還沒有公布。他們表示,團(tuán)隊(duì)會(huì)盡快開展全面復(fù)盤和技術(shù)歸零,爭取早日確認(rèn)故障原因并在未來改進(jìn)。
(藍(lán)箭航天發(fā)布的本次任務(wù)的完整流程)
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有航天專家介紹:火箭回收的過程需要三種控制手段,首先是發(fā)動(dòng)機(jī)的反推,其次是柵格舵的控制,另外在真空環(huán)境柵格舵無法發(fā)揮作用的情況下,還需要冷氣的姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制。由于朱雀三號的問題出現(xiàn)在著陸前不久,因此不太可能是后兩種控制手段的問題,很可能是發(fā)動(dòng)機(jī)反推沒有達(dá)到預(yù)期效果。
畢竟,火箭返回的時(shí)候,發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)對的氣流遠(yuǎn)比靜止時(shí)發(fā)射的環(huán)境復(fù)雜得多,這就會(huì)給其反推帶來巨大的挑戰(zhàn)。不論最終問題是不是出在這里,藍(lán)箭航天都還有一段漫長的路要走,才能讓朱雀三號真的一飛沖天。
(朱雀三號遙一運(yùn)載火箭)
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除了藍(lán)箭航天之外,我國也有如北京星際榮耀的雙曲線小型固體火箭、星河動(dòng)力航天的谷神星系列火箭、天兵科技追求的海上回收的天龍三號火箭等。包括國家隊(duì),也在研發(fā)長征十二號甲這樣的可回收火箭。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,截至2024年10月底,我國已經(jīng)有537家商業(yè)航天企業(yè)。這些企業(yè),就承載著我國商業(yè)航天的未來。
(主要民營航天企業(yè)的液體火箭統(tǒng)計(jì),來自界面新聞)
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在國家隊(duì),我們的航天技術(shù)已經(jīng)迎頭趕上了美國的步伐。論及商業(yè)航天,相信我國的追趕速度也不會(huì)慢。總之,大家多一點(diǎn)耐心,多一點(diǎn)信心。沒準(zhǔn)再過幾年,咱們就能去太空旅游了。
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