前言

相信大家一定會(huì)有這樣一個(gè)疑問(wèn)：為啥咱中國(guó)沒(méi)有這種火箭呢？這絕不是因?yàn)樵蹅冎袊?guó)人的智商不足，或是國(guó)家的投入不夠，而是因?yàn)槲覀兣c美國(guó)在火箭領(lǐng)域先天就存在著巨大差距，這也就決定了我們的發(fā)展重點(diǎn)也與馬斯克和他的SpaceX會(huì)存在較大不同。那么差異有哪些呢？

SpaceX的Falcon Heavy（重型獵鷹）火箭在經(jīng)歷多次推遲之后，終于試飛成功了。不僅3個(gè)火箭助推器的27個(gè)Merlin引擎正常工作、并且助推器按照預(yù)定計(jì)劃分離、三枚助推器成功回收兩枚。這可以說(shuō)是一次“徹徹底底”的成功。

這是SpaceX的一次里程碑，也是人類(lèi)航天史上的一次里程碑。

當(dāng)然，你或許不了解“重型獵鷹”，我可以簡(jiǎn)單用幾點(diǎn)描述一下：

這是目前全球現(xiàn)役運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭（LEO軌道載荷達(dá)到63.8噸）；

這個(gè)火箭的3枚火箭助推器全部能夠?qū)崿F(xiàn)回收再利用；

這是民營(yíng)公司有史以來(lái)所打造的最大火箭；

這枚火箭將開(kāi)啟“超重型火箭（LEO軌道載荷50噸以上）”的廉價(jià)發(fā)射紀(jì)元。

相比起“重型獵鷹”，你或許更了解它背后的“創(chuàng)造者”——Elon Musk（埃隆·馬斯克），也就是我們俗稱(chēng)的“硅谷鋼鐵俠”。事實(shí)上，這次“重型獵鷹”運(yùn)載的貨物不是衛(wèi)星，正是Elon Musk自己的櫻桃紅色Tesla Roadster跑車(chē)（Tesla首款產(chǎn)品）。

這輛車(chē)上還用SpaceX為未來(lái)宇航員定做的服裝打造了一個(gè)“虛擬乘客”，并且被擺成了像在郊外兜風(fēng)一樣的造型。車(chē)上同時(shí)還將不間斷播放一首歌——來(lái)自David Bowie的《Space Oddity》。

根據(jù)SpaceX的計(jì)算，這輛Roadster在進(jìn)入“地球-火星”轉(zhuǎn)移軌道之后，將在太陽(yáng)系內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間飛行，如果沒(méi)有任何意外的話(huà)（其他物體在軌道上撞擊），這輛車(chē)將會(huì)在宇宙中飛行超過(guò)10億年。馬斯克甚至為此開(kāi)了個(gè)玩笑——假如有一天外星人來(lái)了，他們也會(huì)看到這輛車(chē)在飛。

從“重型獵鷹”成功首飛這一刻起，它也已經(jīng)成為了全球現(xiàn)役運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。到底有多強(qiáng)呢？我們來(lái)看幾個(gè)數(shù)字：

近地軌道（LEO）運(yùn)載能力：63.8噸，基本等于10頭成年的非洲大象；

地球同步軌道（GTO）運(yùn)載能力：26.7噸，運(yùn)得更遠(yuǎn)了，但運(yùn)個(gè)4頭大象還是沒(méi)問(wèn)題的；

火星軌道運(yùn)載能力：16.8噸，如果火星降落問(wèn)題不考慮，分分鐘丟兩頭大象到火星上；

冥王星運(yùn)載能力：3.5噸，這可是最近都有43億公里（繞地球10000圈）的一顆星球，“重型獵鷹”還是能夠運(yùn)兩臺(tái)小轎車(chē)過(guò)去。

全球運(yùn)力最強(qiáng)火箭對(duì)比

現(xiàn)役最強(qiáng)、史上最經(jīng)濟(jì)

事實(shí)上，這卻不是最值得“標(biāo)榜”的。因?yàn)槿祟?lèi)上世紀(jì)70年代所打造的“土星5號(hào)”依舊保持著最大的運(yùn)載能力記錄：近地軌道（LEO）運(yùn)載能力140噸。但“重型獵鷹”真正稱(chēng)霸火箭家族的東西，是連傳奇“土星5號(hào)”也不能比的——經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保。

去年，美國(guó)政府會(huì)計(jì)辦公室做了一個(gè)關(guān)于全球現(xiàn)役各大商用火箭系統(tǒng)的成本核算，結(jié)果如上圖，可以很明顯看到SpaceX的兩款火箭在發(fā)射成本單價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然，表格之中的“重型獵鷹”發(fā)射成本單價(jià)只是一個(gè)估算值，因?yàn)镾paceX目前仍未公布，但與Falcon 9相比，“重型獵鷹”有非常大的“進(jìn)步”：

近地軌道載荷運(yùn)輸能力提升180%；

地球同步軌道載荷運(yùn)輸能力提升222%；

火星載荷運(yùn)輸能力提升318%；

每次發(fā)射花費(fèi)只提升50%。

這之中的秘密其實(shí)就在于新添加的兩個(gè)火箭助推器，在發(fā)射全流程中的前兩分鐘，他們就將燃盡他們所裝載的非降落用推進(jìn)劑，然后就與主推進(jìn)器分離，進(jìn)一步減輕了火箭前行的“負(fù)擔(dān)”。

“重型獵鷹”整體發(fā)射流程

而最重要的自然是火箭助推器回收了，SpaceX今天“重型獵鷹”的三枚火箭助推器的回收可謂如夢(mèng)幻一般，兩枚火箭助推器下降的時(shí)候動(dòng)作非常同步，甚至給人一種導(dǎo)播切錯(cuò)信號(hào)的感覺(jué)。要知道這兩個(gè)助推器的降落目的地，相差不過(guò)數(shù)百米。

助推器正在返回著陸場(chǎng)的路上

有了“重型獵鷹”火箭，人類(lèi)對(duì)于火星的探索進(jìn)程也將加快。SpaceX稱(chēng)，“重型獵鷹”可以運(yùn)送2至4噸的貨物至火星表面，可作參照的是，好奇號(hào)重量是1噸左右。這次的“重型獵鷹”火箭試射，給人類(lèi)開(kāi)啟了更加雄心勃勃的太空探索之路。

天文學(xué)家們也表達(dá)了對(duì)“重型獵鷹”火箭的興趣?；凇爸匦瞳C鷹”火箭的運(yùn)力，天文學(xué)家們正在考慮到2020年，用它來(lái)運(yùn)載約為6.2噸的韋伯望遠(yuǎn)鏡和6.5米的鏡面。

藍(lán)色起源給出的運(yùn)載火箭對(duì)比圖

盡管“重型獵鷹”火箭受到多方青睞，但它并不是市場(chǎng)唯一的選擇?！犊茖W(xué)》雜志指出，在接下去的幾年時(shí)間里，SpaceX將遇到挑戰(zhàn)。它的競(jìng)爭(zhēng)者不僅有來(lái)自NASA的空間發(fā)射系統(tǒng)，還有亞馬遜創(chuàng)始人貝佐斯的藍(lán)色起源公司。藍(lán)色起源將在2020年首次公布自己的可重復(fù)利用的“新格林”號(hào)火箭。ULA也在努力研發(fā)“伏爾甘”火箭。

為啥咱中國(guó)沒(méi)有這種火箭？

相信大家一定會(huì)有這樣一個(gè)疑問(wèn)：為啥咱中國(guó)沒(méi)有這種火箭呢？

這絕不是因?yàn)樵蹅冎袊?guó)人的智商不足，或是國(guó)家的投入不夠，而是因?yàn)槲覀兣c美國(guó)在火箭領(lǐng)域先天就存在著巨大差距，這也就決定了我們的發(fā)展重點(diǎn)也與馬斯克和他的SpaceX會(huì)存在較大不同。

先天的差距方面，正如前面所說(shuō)的：美國(guó)1969年就已經(jīng)成功用“土星5號(hào)”這種上百?lài)嵼d荷的超級(jí)重型火箭把宇航員送上月球了，而我們?cè)?970年才剛剛用遠(yuǎn)程導(dǎo)彈改造過(guò)來(lái)的、載荷僅為300千克的長(zhǎng)征一號(hào)火箭把我們的第一顆人造衛(wèi)星送上天……

當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)1949年才剛剛建國(guó)，且工業(yè)基礎(chǔ)基本為零的新生國(guó)家，我們能在短短20年就有第一顆衛(wèi)星上天，也已經(jīng)說(shuō)明了我們強(qiáng)大的追趕能力。

然而，火箭這種涉及基礎(chǔ)學(xué)科和工業(yè)化水平的領(lǐng)域，并不是一朝一夕就可以追趕上的。所以當(dāng)美國(guó)像SpaceX這樣的私企都已經(jīng)在研發(fā)“獵鷹重型”這種超級(jí)火箭時(shí)，我們還必須一步一個(gè)腳印地先把我們的“長(zhǎng)征5號(hào)”給弄穩(wěn)定了，然后再去考慮在2030年實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)征9號(hào)”這種光引擎技術(shù)就與“長(zhǎng)征5號(hào)”完全不可同日而語(yǔ)的國(guó)產(chǎn)重型火箭。

所以，雖然2016年“長(zhǎng)征5號(hào)”的升空令我們從“航天大國(guó)”成為了“航天強(qiáng)國(guó)”，但我們中國(guó)人可千萬(wàn)不能因此就“飄飄然”，覺(jué)得自己很牛了。和美國(guó)人比航天，我們?nèi)匀贿€是“學(xué)生”，而今天美國(guó)人成功發(fā)射的“獵鷹重型”更應(yīng)該讓我們清醒過(guò)來(lái)了！

但我們也相信，只要我們的國(guó)家保持穩(wěn)定發(fā)展，這個(gè)差距就能被我們一點(diǎn)點(diǎn)追上。畢竟我們“集中資源辦大事”的體制在追趕技術(shù)差距上還是有很大優(yōu)勢(shì)的。而且到時(shí)，我們今天“種下的樹(shù)”也必定會(huì)讓這個(gè)國(guó)家的新一代人才獲得比今天更廣闊的逐夢(mèng)空間與資源！