nasa|谁会先送人上月球?NASA和SpaceX的超重型火箭,哪一个更强大?

自1972年以来 , 就再也没有人类踏上月球 。 但随着人类商业太空飞行的到来以及探索月球的热情 , 引发世界各国一场新的太空竞赛 。 为了重新登上月球和殖民火星 , 美国国家航空航天局 (NASA)与马斯克的SpaceX 正在竞相开发新型的重型火箭与载人太空船 , 分别为太空发射系统(SLS)与星舰(Starship) 。
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那么 , 这两种火箭有什么不同、哪一个更强大呢?
SpaceX 星舰 , 地表“最强”的星际飞船!
星舰是马斯克实现火星梦最关键的一环 , 它的前身是大猎鹰火箭(Big Falcon Rocket , BFR) 。 整个星舰全长120米 , 共分为两级:太空飞行器(Starship)+超重型(Super Heavy)运载火箭 。 其中飞行器长度为50 米 , 直径为9米;超重型火箭长度为70米 , 直径为9米 。 ps:太空飞行器(Starship)和整体火箭重名 , 所以都叫星舰 。
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星舰的动力来源是来自SpaceX自主研发生产的猛禽(Raptor)火箭发动机 , 是一款以液态甲烷与液氧为燃料的全流量分级燃烧循环发动机 。 不知道这款猛禽火箭发动机算不算最强火箭发动机 , 但它绝对是当下最具性价比的发动机 。 因为它能多次、完全可复用 , 加上火星上可制取甲烷 , 非常有利于行星之间的旅行 。
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按照马斯克的说法 , 最终完整版的星舰共搭载了41台猛禽火箭发动机 , 超重型火箭搭载35台 , 太空飞行器搭载6台 。 超重型火箭在发射时 , 将提供1500万磅的推力 , 大约是阿波罗计划所使用的“土星5号”推力的两倍 , 而“土星5号”也是迄今为止人类发射过最强大的运载火箭 。
星舰和SLS最大的不同就是 , 星舰是可垂直起降着陆的 。 一旦飞越着陆地点 , 星舰便会翻转到垂直状态 , 并使用其机载猛禽发动机进行动力下降和着陆 。 同时它将有足够的推力克服火星或月球的引力 , 令自己飞离火星或月球表面 , 然后返回地球再次进行有动力的软着陆 。
另外星舰的飞行器和超重型火箭都是完全可重复使用的 , 整个系统旨在将100吨以上的有效载荷运载到月球或火星表面 。
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虽然星舰的发展有目共睹 , 但测试屡遭失败 。 从2020年开始 , 星舰的原型“SN”系列就开始试飞 , 从SN1到SN9 , 测试成功的次数不多 。 比较令人印象深刻的就是SN8 , 挑战了12.5公里的高空 , 一番高空花式表演后 , 最后在垂直降落时速度太快直撞地面 , 发生了爆炸 。 而2月初的SN9挑战了10公里高空 , 结果也重蹈了SN8的覆辙 。 至于星舰何时能成功 , 暂时还是未知数 , 也有可能会拖慢马斯克的火星计划 。
NASA 太空发射系统 , 接近土星5号!
太空发射系统(Space Launch System , SLS)是NASA于2011年立项、由太空梭(Space Shuttle)项目演变而来的超重型运载火箭 , 全长约100米(载人版质量为2497吨、货运版质量为2951吨) 。 SLS也可以说是NASA至今设计过最强大的火箭 , 能一次性将货物与太空船内的太空人运送到月球 , 预计载运量为95至130吨 。
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火箭的核心由一个主推进器和两个固体燃料助推器组成 , 主推器是4台大名鼎鼎的“RS-25”火箭发动机 。 为什么说“RS-25”大名鼎鼎 , 因为“RS-25”的历史可以追溯到上世纪60年代 , 一直是 NASA 航天飞机上的主发动机 , 现在被移植到SLS上 。
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其实NASA在采用“RS-25”发动机时 , 曾有专家提议不应该选择RS-25发动机 , 就当下而言 , 技术已过时了 。 不过NASA考虑用“RS-25” , 可能选中了它的安全性和可靠性 。 在135次的航天飞行中 , 只有1次出现故障 。 为此多年来 , NASA也多次升级了“RS-25”发动机 。
SLS火箭给“RS-25”发动机提供动力的是330万公升的液态氢与液态氧 。 按照火箭发射的推力来算 , 4台发动机共提供900多吨的推力 , 两个固体燃料助推器每个提供1600吨推力 , 加起来总推力就是4100吨 。 简单来说 , 可以在8.5分钟内让火箭速度超过23马赫 , 一举冲上近地轨道 。
但SLS和星舰相比 , 一是不能重复使用 , 二是造价比较贵 。
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然而 , 让美国媒体感到悲观的是 , 这个设计超过10年 , 耗费了天文数字资金的火箭 , 在今年1月进行的发动机热火试验中失败 。 原本计划是4台“RS-25”发动机点火运行8分钟 , 这也是登月任务火箭的实际点火时间长度 。 不过万万没想到 , 发动机点火1分多钟后 , 就出现故障 , 进入安全关机状态 , 而关机确切原因仍未知 。 或许美国人的登月任务又要延后了 。
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最后:
SpaceX的星舰和NASA的SLS哪个更强呢?这个估计比不了 , 因为两者都还没有真正投入使用 。 不过从众多火箭发动机的效率、推力、可复用性以及造价来看 , SpaceX的猛禽发动机确实是当下最好的火箭发动机 。 但不管怎样 , 无论是星舰还是SLS如何如何 , 我们都是吃瓜的 。 而最好的瓜 , 莫过于我们的“长征9号”!


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