人類會不會停止使用火箭進入太空?黑暗天空站或酷炫登場!

人類會不會停止使用火箭進入太空?黑暗天空站或酷炫登場!

人類歷史上的第一次火箭飛行可能是中國明朝的萬戶,他在椅子上綁了47支火箭,命令僕人同時點燃,試圖坐著火箭椅飛上天空。不幸的是火箭爆炸了,把他燒得面目全非,死於非命。不過這個故事在中國的古籍中沒有任何記載,而都是來自西方的描述,所以可能只是西方對神秘東方文明古國的杜撰。

而現代火箭的發明者是美國物理學家羅伯特·戈達德,1926年3月16日,在紐約時代週刊的嘲笑聲中,戈達德在馬薩諸塞州奧本市一片白雪覆蓋的甘藍田裡,點燃了他的第一枚液體火箭。火箭飛行了2.5秒,高度達12.5米,飛行56米後墜落在地。這是歷史上最重要的一次飛行,戈達德後來被稱為現代火箭的奠基人之一,著名的戈達德太空中心就是以他的名字命名。

92年後,液體燃料火箭把衛星和飛船送入軌道已成為太空飛行的常態,那雷鳴般的轟響,巨大的火焰,比樓房還高的火箭巨獸冉冉而起,讓每一個觀看它升空的人無不瞠目結舌,滿懷敬畏。

然而火箭遠非完美,甚至可說極為浪費,高達85%以上的質量被用於將火箭、載荷及燃料本身送上天空,而進入太空的有效載荷本身僅佔5%左右。不僅如此,火箭發射也極為昂貴,大型火箭每次發射費用動輒上億美元。既然如此昂貴而又浪費,未來火箭仍是我們通向太空的主要交通工具嗎?有沒有什麼新的方法和技術可以取代它呢?

目前已經提出來的技術有三種。

人類會不會停止使用火箭進入太空?黑暗天空站或酷炫登場!

一是太空電梯。這是最具未來感和最具挑戰的技術,目前已有實現的可能,關鍵就在於高強度的碳納米管纜繩何時能夠研製出來。已有一些公司試圖在本世紀中葉建成太空電梯,可以在一個星期的時間裡將貨物和乘客送到太空,成本只有現在最便宜的獵鷹重型火箭的1/7。

二是星際列車。這是最大膽最酷炫的方案,是一種磁懸浮的太空發射系統。這個方案是在海平面處建造一個超過130公里長的真空管道,出口在海拔3000米到7000米的高山上,太空艙將在管道內被加速,以8.8千米/秒的速度衝進大氣層,憑慣性到達太空軌道。這種方案所有的技術都已存在,估計投資在200億到500億美元之間,太空貨運成本將將從目前的每公斤10000美元,降低到20到50美元,可能開創一個價值達數萬億美元的新產業。

人類會不會停止使用火箭進入太空?黑暗天空站或酷炫登場!

三是JP航空航天公司的黑暗天空站。這個想法是在43000米的高空建設一個永久性的巨大的高空浮動結構——黑暗天空站,利用飛艇將貨物和乘客送到天空站後,再用軌道飛艇將載荷提升到55000米高空,然後用輕型低功率離子發動機緩慢加速,將載荷送入太空,估計成本在每公斤310美元左右。

人類會不會停止使用火箭進入太空?黑暗天空站或酷炫登場!

這些想法可能都可以取代火箭將有效載荷送入太空。但現在,馬斯克的SpaceX公司已經制造出可重複使用的獵鷹重型火箭,每公斤成本已降至荒謬的1400美元,未來還有可能進一步下降,在這樣的情況下,還有必要開發其它的太空交通工具嗎?


分享到:


相關文章: