SpaceX 以其宇宙飞船而闻名——从为空间站运送补给的龙飞船,到计划中的星际运输系统。但正是该公司更传统、更传统的海上船只,才让廉价太空飞行的宏伟梦想得以实现。让我们仔细看看 SpaceX 的非太空船。
无人船
在猎鹰重型火箭的两个引擎核心 优雅地降落在双发射台,这场面堪比同步跳水表演之前,埃隆·马斯克和 SpaceX 团队首先必须证明他们的火箭能够以一种可控且稳定的方式返回地球。
虽然 SpaceX 于 2015 年首次着陆 发生在卡纳维拉尔角 1 号着陆区,但 SpaceX 仍然希望能够在海上的一艘漂浮平台上软着陆(并快速回收)火箭——传统的着陆平台又小又贵,而海洋浩瀚无垠。SpaceX 于 2016 年 4 月 8 日成功,在北大西洋的“Of Course I Still Love You”无人船上着陆了猎鹰 9 号火箭的第一级。
从那时起,在太平洋上的“Of Course I Still Love You”及其姊妹船“Just Read the Instructions”上的着陆变得越来越普遍,这有助于 SpaceX 回收其猎鹰 9 号火箭昂贵的初级引擎核心。对于那些携带更重载荷进入更高轨道的发射来说,无人船 尤其重要,因为这些发射任务的火箭会消耗更多燃料,而用于保证安全着陆在陆地上的燃料就更少。尽管着陆吸引了所有人的注意力,但这些船——也称为自主太空发射场无人船或 ASDS——也相当令人惊叹。
一旦被拖入指定位置(稍后会介绍拖船),无人船的 GPS 和推进器就能将其固定在一个位置,等待火箭返回。火箭并不小,船只也不小。它们是改装过的驳船,大小相当于一个足球场,船体深 20 英尺。像 这样的驳船 通常用于运输货物,但它们的面积也使它们成为火箭的理想着陆平台。
2015 年,当 SpaceX 还在期待首次着陆时,《NASA 太空飞行》报道了一些将驳船改造成无人船的广泛改装。用于固定船只的推进器是从使用类似技术的海上石油钻井平台改造而来的。然后,还有增加了钢制防爆墙以在火箭着陆时保护设备,以及自主导航和定位系统,还有向外延伸船甲板的钢翼。
“Of Course I Still Love You”和“Just Read The Instructions”很快就会加入另一艘无人船——“A Shortfall of Gravitas”——该船目前正在建造中,将在东海岸运行。在东海岸拥有两艘无人船 可能允许同时在海上着陆 用于未来猎鹰重型发射的引擎核心。
史蒂文先生
引擎核心并非火箭中唯一重要的部分,SpaceX 希望尽可能多地回收其设备。能够重复使用火箭可以降低太空发射的成本。
SpaceX 希望能够捕捉并重新使用火箭的整流罩或鼻锥,它保护有效载荷(通常是卫星)免受穿越地球大气层时的强大力量的影响。整流罩还设计用于 减少火箭空气动力阻力。这是一项重要的工作,而且价格不菲。对于 SpaceX 的发射,整流罩的成本估计约为 600 万美元。它在太空中释放有效载荷时会分裂成两半,然后这两半会落回地球。SpaceX 以前曾成功地在海洋中着陆过这些整流罩,但“Mr. Steven”标志着一种更有目的性的回收和最终再利用计划。
马斯克表示,他们已将推进器和导航系统集成到整流罩中,以帮助其安全返回大气层,届时降落伞(想象一下形状像翅膀的降落伞)将展开,而“Mr. Steven”将尝试在船尾的钢网结构中捕捉鼻锥。
至少,这就是设想。周四尝试用“Mr. Steven” 捕捉整流罩 失败了,相差几百米,但马斯克希望更大的降落伞能够减缓整流罩的下降速度,从而在下次成功捕捉。
无论如何,整流罩都安全地落入了水中,距离“Mr. Steven”号上的人员足够近,可以发回这张照片。
其他船只
一旦驶入水中,SpaceX 的无人船就会利用其推进器和 GPS 定位,即使在恶劣的海况下也能保持在原地。但要到达指定地点,它们需要推动。拖船和供应船 将无人船拖入 位置,然后撤离到安全距离,等待火箭着陆,然后驶近,载着船员和设备将火箭(或火箭碎片)固定好,准备运回港口,并将火箭焊接在甲板上固定。
但无人船并不是唯一需要一支后备团队的 SpaceX 设备。当 SpaceX 的龙飞船从国际空间站运送补给返回时,它们也需要吊装。这些飞船降落在海洋中,然后由 “NRC Quest” 等支援船只 打捞。该船还曾参与应对石油泄漏和部署利用海浪发电的技术。这一切都是不断壮大的 SpaceX 船队的一部分,但其业务却远不止于太空。