蓝色起源的新格伦火箭能否超越重型猎鹰?

  出品:科普中国

大家都认为使用液氧液氢的难度极大,但蓝色起源说没问题,计划推出BE-7发动机,专门干这个事情,2024年去月球,和NASA官方宣布登月的时间一致。

  在巨大的资金支持下,蓝色起源公司的目标也和SpaceX一样——通过快速复用火箭技术,打造自己的航天帝国。

新谢帕德火箭,早在SpaceX猎鹰火箭之前就实现了一级回收。燃料可是液氧液氢,最难的那种。

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贝佐斯是厚积薄发那种人,蓝色起源到底多大潜力发展成什么样,没人知道。估计就和上世纪末互联网泡沫爆发时不为人知的亚马逊一样,谁都没想到竟然混到今天这份天地。反正前段时间贝佐斯闹离婚,蓝色起源的股份可是悉数自己留下,不能给老婆。要多少钱可以商量,这个不行。

  不过,液化天然气的密度远远小于煤油,这迫使蓝源不得不在新格伦火箭上采取超大型的储箱,大大增大了一级火箭的体积,事实上是不利于火箭的回收的。就目前为止,世界上尚未如此吨位火箭的整体回收记录——重型猎鹰火箭虽然比新格伦更大,但是其一级火箭是分开为三部分分别回收的。

火箭方面,并不是问题。美国航天发射能力将在10年内达到历史巅峰,单独有登月能力、比肩曾经土星五号的,就有NASA的SLS、SpaceX的BFR、蓝色起源的新阿姆斯特朗/new
Armstrong。低一档次的还有蓝色起源的新格伦、SpaceX的猎鹰重型、ULA的火神Vulcan和现役的德尔塔4重型等。

  一说到商业航天,大多数人脑子里的第一印象就是SpaceX太空技术探索公司,这家由埃隆马斯克创建的航天公司长期占据航天媒体的头版,而其他公司却在我国媒体发报道中难寻踪迹。

飞船方面,晒一下我的阿波罗模型简单讲解下,一个全套登月飞船是下面这个样子。

  新格伦火箭的初步预计近地轨道运载能力约为45吨,略低于SpaceX的重型猎鹰。支撑起巨大推力的是其BE-4发动机,这种发动机除了将装备新格伦火箭之外,还将装备ULA联合发射联盟的火神级火箭。2009年NASA商业载人发展技术第一阶段开启之后,两家公司开始了一系列的合作,BE-4就是合作产物之一。

我一直很看好贝佐斯,有钱,真的是爆有钱,资产上千亿美元的世界首富,富可敌国。

  图为新格伦火箭着陆在平台船上的示意图(来源:蓝色起源)

推进能力毫无疑问很强,这意味着很强的机动性。同时它本身也是个运载器,可以在登月过程中释放各种载荷/卫星,在月球表面最多可运送4.5吨有效载荷,这是个惊人的数据。超过洛克希德马丁的1.1吨左右。

  监制:光明网科普事业部

亚马逊老板贝佐斯是现今世界首富,用富可敌国形容毫不为过。他的航天梦同样惊人,蓝色起源起点高、技术过硬、一直在憋各种大招,最近发布了月球登陆器蓝色月亮!SpaceX拉10亿美元投资都很艰难,而贝佐斯每年都往蓝色起源投入10亿美元以上。小时候有航天梦想的人,长大有钱了第一时间去搞航天,不可思议。

图为两种新格伦火箭的构型和单独着陆状态的新格伦火箭(来源:蓝色起源)

这次贝佐斯展示的蓝色月球,就是右一这个部分,登月模块下降级,可谓是个大招。所以才会让所有人非常意外,简直大跌眼镜。

  新格伦火箭也是进行海上着陆,这样可以更加节省火箭的运力。而其海上着落船与SpaceX相比可以说是豪气无穷——其将用一个数万吨的轮船直接改装成着陆平台,而SpaceX的着陆船只有几百吨。

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可以运送人类用月球巡视车,

  在这个重型火箭的黄金时代,很多公司都计划着地外探索,例如spaceX的目光一直订在火星上,而ULA联合发射联盟则也提到过将建立月球殖民地。蓝色起源的老板贝索斯却觉得,蓝色起源将更多地考虑如何通过零重力工业和太阳能造福人类,而不是探索外星球。

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  无论怎么样,蓝色起源也将为世界贡献自己的运载火箭,或许,他们将会是人类太空时代的新答案。

通过数次小型火箭发射,将一系列飞船模块送到地球轨道附近组装成整体飞船,后续飞船可以直抵月球并降落,完成任务后再整体起飞返回地球。这种方案对单次运载火箭发射能力的要求最低,甚至无需使用土星五号级别的重型火箭。但总体上多次任务和彼此交互对接带来的风险并不低,难度也不小。

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  新格伦火箭的设计与重型猎鹰不同,其有多个可旋转的空气动力侧翼,这些侧翼将可以起到减速和控制飞行方向的作用。其作用更类似于猎鹰九号的格栅舵和反冲火箭的联合效果。随后的新格伦火箭将在接近回收船的时候打开火箭引擎进行减速。全程中只有这一次减速火箭启动,而与之对比的猎鹰火箭在减速时要三次启动反冲火箭。

下一步只需一个上升级,就能实现载人登月任务。但上升级难度要比下降级难度低很多,这显然不是个问题,它的升级版可以实现这个功能。

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c.它本身功能极为强大,扩展空间充满想象力。

  图为BE-4火箭发动机(来源:蓝色起源)

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  作者:矛隼工作室

商业航天百花齐放的时代,商业资本和大佬们用兴趣搞航天,真挺好的。

  使用BE-4的新格伦和火神两型火箭的主要服务对象除了传统的美国空军、美国国家侦察局、美国航空航天局之外,还将更多地服务于民间公司。值得一提的是,蓝色起源公司将使用新格伦火箭与oneweb公司进行合作,发射数百枚网络卫星为世界提供无线网络。而这一计划与spaceX和Starlink的计划非常相似,也确实可以看出这是一个处处与spaceX对比看齐的公司。

  1. 直接降落月球。

  蓝色起源公司是一家美国公司,和spaceX一样,其也有一个传奇般的老板,不过这个老板不是和埃隆马斯克一样的技术天才,而是一个超级互联网富豪——杰夫·贝佐斯,在2018年3月发布的福布斯富豪榜中,贝佐斯以1120亿美元的资产成为了世界首富。

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  而有这么一家公司,处处要和SpaceX相比,各位看官先别笑,这家公司还是有一定的资本的,这家公司就是蓝色起源公司。

它实际上是两个部分,左边是推进/服务舱和指令舱,右边是登月模块。

  图为各种主要运载火箭的示意图,右数第二到第四个是新格伦火箭(来源:蓝色起源)

a.使用液氧液氢燃料,这是个重大技术突破。液氧液氢是人类现在使用的比冲/效率最高燃料,但它的缺点在于液氧液氢温差过大、极容易泄漏存储时间短、液氢占体积过大,极难使用。因而各种长期的深空探测任务都会选择四氧化二氮/联胺这类燃料。

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现在,BE4发动机还没成型,就被ULA/NASA钦点作为Vulcan重型火箭“御用”,美国军方最新一代XS-1无人空天战机指定发动机供应商。

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