SpaceX公司成立于2002年,在短短的不到二十年期间,重复利用火箭完成发射已成为常态,实现了“龙”飞船向国际空间站运送货物,未来还将完成NASA载人飞行任务。2018年,SpaceX发射了大型“猎鹰”重型火箭(Falcon Heavy),并计划发射一枚更大的火箭——大“猎鹰”火箭(Big Falcon rocket, BFR)抵达火星。
一、猎鹰1号
“猎鹰1号”是SpaceX公司制造的第一枚火箭,能携带670公斤载荷进入近地轨道,并在2006年至2009年之间完成飞行。在三次发射失败后,“猎鹰1号”于2008年9月29日成功向太空发射了一个假人有效载荷。它的第五次也是最后一次发射在2009年7月14日完成,将马来西亚的地球观测卫星RazakSAT送入轨道。
(图为猎鹰1号,图片来源:百度百科)
SpaceX的第一发火箭是猎鹰1号,由星球大战中的干年集号得名,它向世人证明了SpaceX是有能力够研发出能够入轨的火箭的。
二、猎鹰9号
SpaceX很快就吸引了几家公司的兴趣(早期客户包括毕格罗航空航天公司、Avanti卫星运营公司、麦克唐纳公司、德特维勒和联合公司),这些公司都在寻找重量更大的火箭。SpaceX曾考虑开发一种名为“猎鹰5号”的中间过渡火箭,但最终还是跳过这一步,直接开始了“猎鹰9号”的研发工作。这种二级火箭可以将重量达13150公斤的有效载荷送入近地轨道。SpaceX公司在2005年首次宣传其“猎鹰9号”计划,并于2010年6月7日在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射了首枚“猎鹰9号”火箭。
(图为卡维纳尔角空军基地,图片来源:百度百科)
从“猎鹰9号”的研制初始,SpaceX就对火箭的第一级重复利用很感兴趣,这样可以节省发射成本。然而,早期的着陆试验并不成功。SpaceX曾在“猎鹰9号”的第一次、第二次和第六次发射期间尝试控制助推器的着陆,但每次都是以坠落到海里的失败告终。
三、可重复使用的“猎鹰9号”火箭
1)陆地着陆
SpaceX公司在2012年宣布开始研发“猎鹰9号”可重复利用发展型火箭,它的技术基于“猎鹰9号”的第一级。2014年4月至8月,该公司在SpaceX公司的麦格雷戈基地进行了5次飞行,其中一些飞行的最大高度超过了1000米。最后一个助推器于2014年8月22日发射,但由于传感器阻塞而爆炸。
(图为卡维纳尔角空军基地,图片来源:知乎)
2015年12月21日,SpaceX公司在卡维纳尔角空军基地进行了第一次受控地面着陆。这次着陆令人格外欣喜,因为就在不久之前,即2015年6月的“猎鹰9号”飞行刚刚以爆炸收场。
2)无人驾驶船海上着陆
2016年4月8日,马斯克和他的员工们一直以来的坚持终于得到了回报,一枚“猎鹰9号”第一级在大西洋轻轻降落在一艘名为“我当然还爱着你”( "Of Course I Still Love You")的无人驾驶船上。“猎鹰9号”搭载的“龙”飞船也完成了一次里程碑式的飞行,向国际空间站运送了毕格罗可扩展活动舱。
(图为猎鹰9号海上回收,图片来源:百度)
四、重型猎鹰
2018年2月6日,重型“猎鹰”系列运载火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心的39A发射台成功发射,同时,“猎鹰”重型火箭的双侧助推器在火箭首次飞行后成功着陆。“猎鹰”重型火箭高70米,能将近64吨重的有效载荷运送到近地轨道。这是其最接近的竞争对手——“联合发射联盟”(United Launch Alliance)公司的“德尔塔IV”重型火箭(Delta IV Heavy)的两倍。
(图为重型猎鹰9号,图片来源:知乎)
在此之后,SpaceX创始人埃隆·马斯克又宣布了一款全新的运载航天器——一款完全可重复使用的超大型火箭和助推器,旨在最终将人类送上火星。
原文参考:https://www.space.com/40547-spacex-rocket-evolution.html