特斯拉Roadster成功飞向火星

   2023-01-06 13:35:46 网络1160
核心提示:2月6日,美国东部时区下午3点45分,北京时间为2月7日凌晨4点45分。当前全人类最强大的火箭,由伊隆·马斯克的私人宇航公司SpaceX制造的重型猎鹰(Falcon Heavy)史无前例地,将一辆汽车送上了宇宙空间。而这辆马斯克名下的樱桃红

特斯拉Roadster成功飞向火星

2月6日,美国东部时区下午3点45分,北京时间为2月7日凌晨4点45分。当前全人类最强大的火箭,由伊隆·马斯克的私人宇航公司SpaceX制造的重型猎鹰(Falcon Heavy)史无前例地,将一辆汽车送上了宇宙空间。而这辆马斯克名下的樱桃红色特斯拉 Roadster ( 查成交价 | 车型详解 )纯电动跑车,也是人类史上第一台脱离了地球引力的载人汽车(因为严格来说,即使是阿波罗登月任务的载人月球车还是没有脱离地球引力)。

重型猎鹰是目前地表最强运载火箭,也是目前唯一的SHLLV超重型运载火箭。而且它的单次发射成本甚至比LEO运载力只有29吨的美国NASA德尔塔4号火箭更低

这次SpaceX创造了太多的创举,比如将这台特斯拉送上宇宙的重型猎鹰火箭,也是目前人类可运作的最强火箭,其LEO(Low Earth Orbit,近地轨道)运载力达到63.8吨!LEO运载力超过50吨的火箭,称之为Super Heavy-lift Launch Vehicle,即超重型运载火箭,简称SHLLV。在重型猎鹰之前,人类历史上只有两种火箭可以称之为SHLLV,一种就是土星5号,一种是1980年代苏联制造的LEO运载力100吨的能源号火箭,两种火箭都已退出历史舞台。

重型猎鹰火箭成功发射视频回顾,同时用现场录像和CG动画直观展示,可见这次不单达到了马斯克最低的成功要求“不爆炸”,而且还成功回收了1级火箭,各方面来说都堪称完美。

重型猎鹰的LEO运载力达到63.8吨,虽然比之土星五号这样变态的存在还是弱一些,但已经达到了SHLLV的标准。也是目前全人类唯一一种可运行SHLLV。重型猎鹰的MTO火星转移轨道运载力为16.8吨,已经在理论上具备把载人太空船送往火星轨道的能力。

重型猎鹰火箭具有3座普通猎鹰火箭的1级火箭,每座火箭具有9枚隼式发动机,一共27枚。使得其运载力比猎鹰9号提升近3倍。

下表是目前世界上主流的运载火箭,可以看到重型猎鹰的运载力将全世界所有其余对手都远远抛在后面。美国NASA自身研发的德尔塔4号重型火箭的最多运载力也不到重型猎鹰的一半,而其单次发射成本高达4亿美元!相比之下重型猎鹰单次发射成本仅9000万美元,而且如果日后回收技术更加成熟,这个成本还能继续降低。由此可见重型猎鹰对于全人类来说,都是一个伟大的里程碑。

世界主要运载火箭一览 国家/机构 火箭名称 最大LEO运载力 当前状态美国/SpaceX 重型猎鹰/Falcon Heavy 63.8吨 在役 美国/SpaceX 猎鹰9号/Falcon 9 22.8吨 在役 美国/NASA 德尔塔4号/Delta IV 28.8吨 在役 中国/国家航天局 长征3号乙 13吨 在役 中国/国家航天局 长征5号 25吨 在役 欧洲/欧洲宇航局ESA 阿丽亚娜5号/Ariane 5 20吨 在役 俄罗斯/俄罗斯航天局RKA 质子号/Proton 22.8吨 在役 日本/JAXA H-IIA 15吨 在役 印度/ISRO PSLV 3.8吨 在役 美国/NASA 土星5号 135吨 退役 特斯拉Roadster成为漂浮深空10亿年的太空垃圾

说回这飞向火星的特斯拉Roadster吧,因为之前各种不可靠的报道来源,许多人还以为马斯克真拿出了最新的号称轮上扭矩1万N·m、2秒内破百、2020年才能交货如今已经当期货开卖的全新Roadster电动超跑。实际上这次重型猎鹰发射的是2008年发布的上一代Roadster,是马斯克自己名下的樱桃红色纯电动跑车。看来马斯克考虑到“炸箭”的可能,还是舍不得用最新的产品。关于这款老车,我们已经有过详细介绍,这里不再重新阐述。

送上火星转移轨道的特斯拉是一台老款Roadster,早在2008年推出。不是此前猜测的最新一代Roadster。

这才是最近推出的那台0-96km/h只需1.9秒的全新特斯拉Roadster。虽然已经开卖,但实际是2020年才能交付的期货。

SpaceX这次用于给首枚重型猎鹰试验火箭作为试验运载物的Roadster确实是送进了MTO(即火星转移轨道)或TMI(Transfer-Mars Injection,即转移火星推进)。也就是说这台Roadster已经突破第二宇宙速度、脱离地球引力,将在茫茫宇宙中朝着火星的方向飞去。但实际上,它永远也无法到达火星,而只是一个日心轨道(Heliocentric Orbit)运作的太空垃圾。没错,一台汽车在太空里什么都做不了,无法进行科研探测,跟一块废铁其实差别不大。

实际上,要从地球发射航天器进入火星轨道,光光只是进入MTO是没用的。进入MTO的航天器可以使用两种转移轨道:一种称之为霍曼转移轨道(Hohmann Transfer Orbit),是目前主流的火星探测器使用的轨道;另一种称之为双椭圆转移轨道(Bi-Elliptic Orbit)。无论用那种转移轨道,都需要航天器进行变轨机动才能成功进入火星轨道。一台在太空中漂浮的特斯拉Roadster当然是动弹不得的,更别谈变轨了。

此为火星转移轨道示意图。马斯克的Roadster就是送上了图中虚线的霍曼转移轨道。简单来说就是一条与地球和火星公转轨道重合的日心椭圆轨道。但要进入火星轨道或登陆火星,航天器除了进入MTO还需要有变轨能力,这是一台特斯拉根本做不到的。所以这台特斯拉其实只是成为了MTO轨道上的一个太空垃圾。

所以,也正如马斯克所说,他这台心爱(还是狠心抛弃?)的Roadster将在宇宙中漫无目的漂泊上十亿年。有人质疑马斯克为何不发送点有用的科学器材造福人类而是干这么无聊的事情。其实,这毕竟是重型猎鹰第一次试验,一般实验都不会进行有效载荷,而是使用一些成本较低的载重物进行试验,更不会考虑搭载昂贵的科学仪器。马斯克毕竟也是商人,把一台老旧的特斯拉打上天也不失为一个相对低成本的试验载重物,而且也给急需现金流的特斯拉公司打了一个宇宙级的超级广告,何乐而不为呢?

马斯克这个狂人依旧在制造着让全世界人刮目相看的奇迹,对于车迷来说,他成功打造目前最成功的纯电动汽车品牌,然后对于科技迷来说,他创造的世界上第一家私人航天公司SpaceX才是最让人吃惊的。如今,它的SpaceX打消了所有人的质疑,并成功发射目前世界上最强大的运载火箭。他离创造下一个奇迹——建造火星殖民地的梦想已跟进一步。

我想看到这里,也许更多网友会对这个现实中的钢铁侠——以自身创造的科技来作为自己“超能力”的英雄更感兴趣,您可以点击上图了解关于马斯克和他的SpaceX,以及他企图政府星辰大海的所有的一切疯狂计划。(图:SpaceX / 文: 陈胜博)

@2019

这个超有料的视频中SpaceX火箭在两次声爆后最终成功着陆

SpaceX第四次拼火箭任务完成

SpaceX第四次拼火箭任务完成,SpaceX第四次专属拼单发射任务“运输者4号”送40个航天器入轨,包括立方星、微卫星、皮卫星等。SpaceX第四次拼火箭任务完成。

SpaceX第四次拼火箭任务完成1

美东时间4月1日12时24分(北京时间4月2日0时24分),SpaceX猎鹰9号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地执行第四次专属拼单发射任务“运输者4号”(Transporter-4),送40个航天器入轨,包括立方星、微卫星、皮卫星等。

去年1月,SpaceX首次拼车专列“运输者1号”(Transporter-1)任务一箭143星,创单次发射携带卫星数量最多的世界纪录,一举打破印度保持多年的一箭104星。去年6月,SpaceX执行第二次专门的小卫星拼单发射任务“运输者2号”(Transporter-2),将88颗卫星送入轨道。今年1月,SpaceX第三趟拼车专列“运输者3号”(Transporter-3)一次性送105个航天器上天。

据SpaceNews报道,本次拼单发射载荷数量减少的一个原因是,德国航天局一颗EnMAP(环境测绘与分析计划)卫星的尺寸过大,发射时重达1000千克,携带了用于环境研究的高光谱仪器。

此外,Swarm公司发射了12颗小型SpaceBEE卫星,每颗卫星的尺寸是一颗1U立方星的1/4。鹰眼360公司发射了3颗卫星测量无线电频率信号。印度初创公司Pixxel搭乘猎鹰9号发射首颗卫星,Pixxel计划构建一个高光谱成像卫星星座,该公司3月28日宣布A轮融资2500万美元。

为应对通胀,SpaceX日前已提高火箭发射和星链服务价格。SpaceX官网显示,猎鹰9号标准发射售价6700万美元,猎鹰重型标准发射售价9700万美元。而此前猎鹰9号和猎鹰重型的发射售价分别为6200万美元和9000万美元。

小卫星拼单发射价格也涨了。官网显示,现在110万美元可将200千克载荷送到太阳同步轨道,超出部分按每千克5500美元的价格收费。而此前拼单发射价格为100万美元可发射200千克载荷,超过部分按每千克5000美元计算。

本次发射是该枚火箭一级助推器的'第7次飞行和着陆。一二级分离后,一级助推器着陆在大西洋里无人驾驶驳船“请看说明书”上。在此次任务之前,该枚猎鹰9号一级助推器执行过载人航天任务Crew-1和Crew-2,送宇航员前往国际空间站;也执行过SXM-8发射任务、CRS-23龙飞船货运补给任务,为NASA发射X射线成像偏振探测器(IXPE),以及执行一次“星链”发射。

SpaceX第四次拼火箭任务完成2

美东时间4月1日12时24分(北京时间4月2日0时24分),SpaceX猎鹰9号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地执行第四次专属拼单发射任务“运输者4号”(Transporter-4),送40个航天器入轨,包括立方星、微卫星、皮卫星等。

本次拼单发射载荷数量减少的一个原因是,德国航天局一颗EnMAP(环境测绘与分析计划)卫星的尺寸过大,发射时重达1000千克,携带了用于环境研究的高光谱仪器。

ESPA允许SpaceX将数十个小型航天器连接到有效载荷适配器上,以便在一次发射任务中充分利用火箭火箭的运载能力。公司也可以选择使用他们定制的ESPA卫星适配器。

根据SpaceX公司的报价单,预定一次完整的火箭发射任务需要花费6700万美元。而通过“小型卫星共享计划”,部署200公斤以下有效载荷的基本价格仅为110万美元,可以说是非常划算。

将要执行“运输-4号“任务的猎鹰9号火箭被确定为助推器B1061-7。它之前支持了六项发射任务:包括一次 Starlink 任务、SpaceX 的第一个 (Crew-1) 和第二个 (Crew-2) NASA 宇航员到国际空间站 (ISS) 的轮换任务。它还发射了 SiriusXM 公司的 SXM-8 卫星、以及SpaceX 对国际空间站的 CRS-23 补给任务、美国宇航局的成像 X 射线偏振探测仪 (IXPE) 科学任务。

SpaceX第四次拼火箭任务完成3

美国东部时间 4 月 1 日下午 12:24,猎鹰 9 号 B1061-7 号一级火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队发射场 40 号发射台升空,一箭 40 星前往太阳同步轨道。

发射 90 分钟后这艘“美国扫帚”再次成功降落在大西洋的无人船“读读说明书号”上并完成回收。这也代表着 SpaceX 第四次卫星拼车任务 Transporter-4 的 40 颗卫星成功,包括各方机构的立方星、微卫星、皮卫星等。

值得一提的是,此次拼车要不是因为德国航天局 EnMAP(环境测绘与分析计划)卫星的尺寸过大(发射时重达 1000 千克),应该还能搭载更多颗卫星。

了解到,这是 2022 年全球第 34 次航天发射任务,美国第 19 次,猎鹰九号火箭第 12 次。这次任务也是猎鹰 9 号一级火箭 B1061 第 7 次回收,下列视频来自 SpaceX。

▲ 图源 SpaceX

此次发射的飞行器种类繁多,SpaceX 在对今天任务的描述中写道,该任务被称为 Transporter-4 。如果一切按计划进行,所有部署的航天器可在发射后的 90 分钟内自由飞行。

此次任务中使用的猎鹰 9 号一级火箭曾于 2020 年 11 月和 2021 年 4 月向国际空间站 (ISS) 发射了 Crew-1 和 Crew-2 载人航天任务、SiriusXM 通信卫星(2021 年 6 月)、前往国际空间站送货 CRS-23(2021 年 8 月)。根据 Transporter 4 任务描述,它应该还有一批 SpaceX Starlink 星链互联网卫星待发。

或许你已经对火箭着陆习以为常,毕竟SpaceX通过轨道发射已经成功发射了40多枚火箭,而且Blue Origin也用New Shepard对火箭进行了10次亚轨道飞行测试。

图解:2015年2月,SpaceX员工与龙飞船在加利福尼亚州霍肯的SpaceX总部合影。

但是正如发布的视频所展现的那样,当火箭从太空返回地球,快速穿过浓密的大气层后最终能够轻轻降落在一个很小一块地面上仍然是一个令人震惊的成就。

图解:从左至右分别为猎鹰1号火箭、猎鹰9号火箭1.0版、猎鹰9号火箭1.1版的三个版本、猎鹰9号运载火箭全推力版的三个版本、猎鹰9号Block 5的三个版本以及猎鹰重型火箭的两个版本。

该视频展示了第一阶段SpaceX的二级“猎鹰9号”火箭在发射公司的机器人“龙”号货运飞船到国际空间站之后返回地面。

我们可以从四个不同的角度观看,其中包括一个火箭视角和一个由助推器上的照相机提供的视角,这场引人瞩目的下降之旅中间产生了两个分离的声波爆。

图解:第一阶段的SpaceX“猎鹰9号”在向国际空间站发射“龙”号货运飞船不久之后,于2019年7月25日精准着陆返回地球

7月28日,SpaceX的创始人兼CEO埃龙 马思克在推特发布了这段视频,并介绍到“猎鹰火箭随着双声爆从太空重返大气层。”

这已经是第一阶段中“猎鹰9号”特有的的第二次着陆,它曾在五月参加了另一项太空舱发射任务;同时周四的发射也是这条特殊的“龙”创纪录的第三次发射,因为它曾在2015年4月和2017年12月进入过轨道实验室。

图解:COTS2任务中,龙飞船被加拿大臂2捕获,停泊于国际空间站。

像这样的资源再利用是马斯克特别期待实现的,因为这位亿万富翁企业家希望能够通过大幅消减航天飞行的成本,使得火星殖民和其他雄心勃勃的 探索 在经济层面变成可行的。由亚马逊平台的创始人杰夫 贝佐思运营的公司Blue Origin也有着同样的远大目标。

图解:龙飞船正在接近国际空间站。

“龙”最近一次运行于7月27号,星期六,抵达国际空间站,运送了超过5000磅(2270公斤)的物资和设备;NASA的工作人员介绍到这其中大约有一半是科学仪器装置,能够让国际空间站的成员们在未来的几周甚至是几个月里进行很多额外的实验。

此次“龙”号货运飞船将与国际空间站连接一个月左右的时间,然后它将返回地球轻轻降落在太平洋上。

相关天文知识

蓝色起源(Blue Origin)是一家位于美国华盛顿州肯特市的私人太空公司,由亚马逊公司创始人杰弗里·贝索斯于2000年创办。在2011年连线杂志的一篇采访报道中,贝索斯提到蓝色起源的使命是提高太空旅行的安全性并降低其成本。目前该公司正在研制亚轨道和轨道飞船,并在2012年成功测试一种与阿波罗飞船和神舟飞船都不同的载人飞船逃生系统。

图解:在CRS-8任务中,猎鹰9号运载火箭第一级首次成功降落在海上无人驾驶着陆船上。

太空 探索 技术公司是美国一家私人航天制造商和太空运输公司,总部位于美国加利福尼亚州霍桑。SpaceX由企业家伊隆·马斯克于2002年创办,目标是降低太空运输的成本,并进行火星殖民。 SpaceX现开发出猎鹰系列运载火箭及龙系列飞船,用于运送荷载至地心轨道。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Mike Wall- doctor.261- livescience

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