在中国空间站的静谧轨道上,天舟七号已默默奉献了近一年的货运使者,在完成它的使命之后,将化身为一颗流星,消失在南太平洋的浩瀚海波中。[兔子]
有人就会疑惑不解,为何不像美国的龙飞船那样,进行回收再利用,这样不就能节省一大笔开支了?但我国的航天人只是选择了一条更合乎实际的路。
01货运飞船高效又省钱
天舟七号的“终程”与龙飞船的再生之旅,两者完全不同的结局,不只是两种途径的对决,也是两种航天发展理念的碰撞。
作为向我国空间站递送“包裹”的勤快“快递员”,它的核心使命是运送必需品,确保宇航员的生存环境,和科学实验的无缝进行。
在它之前,已有六艘天舟飞船出色地完成了任务,为我国空间站的建设运营,提供了坚实的后勤保障。
和追求重复使用的龙飞船分道扬镳,从构思阶段就定调为一次性使用,这样的设计选择不是技术上的退让,而是基于成本效率,和特定任务要求的明智决策。
设计宗旨是优化有效载荷能力与效率,同时将单次使用成本控制在合理水平,有效载荷能力达到了瞩目的7.4吨,还不算搭载的航天员重量。
相同的发射频次下,天舟系列飞船能运送更多的物资至空间站,确保长期运作的稳健性,而从成本角度来看,飞船的造价大约为3.5亿人民币,折合4839万美金。
形成对比的是,龙飞船造价高达46亿,但一次性设计恰恰能够简化飞船的结构,减少技术复杂度,降低研发和维护成本,提高任务的可靠性。
不需要考虑回收和重复利用,就可以采用更轻便、更廉价的材料,不必为回收过程中的高温摩擦和潜在损坏而担忧。
跟网购后直接扔掉的快递箱挺像的,方便快捷,2017年的时候,天舟一号飞船顺利和天宫二号对接,圆满完成了它的首次货运任务天舟系列飞船技术挺成熟,任务挺可靠。
对一个快速发展的空间站来说,稳定可靠的物资供应才是重要的,而天舟正是应用而生。
02可重复用的龙飞船
SpaceX的辉煌成就中,龙飞船从2011年起,当美国向空间站输送补给时,不再完全依赖俄罗斯的火箭,龙飞船作为明星产品,在2011年以前,美国运送空间站补给,主要得靠俄罗斯发射的火箭。
想着减少对俄罗斯的依赖,美国现在正推动私营公司,加入到太空运输行业的竞争中来,马斯克的SpaceX公司,在电动汽车领域的成功经验,还有雄厚的资金实力。
从传统航天机构挖来的人才,赢得了NASA的青睐,开启了龙飞船的传奇之旅,目标主要是运送货物,早期设计并没打算让它能够回收利用。
由于航天任务需要更经济高效,第二代龙飞船现在用上了可重复利用的技术,这在当时被认为是一项大胆的创新,也为SpaceX赢得了美誉。
航天器在返回大气层时,会与空气发生剧烈摩擦,产生极高的温度,会对飞船的外壳,电子设备造成不可逆的损害。
每次回收之后,都要对飞船进行全面的检查和修复,增加了维护成本和时间,它的本意是设计成能飞10次,但实际操作中,不少飞船飞了几次就得退役了。
实现可重复利用,龙飞船需要在设计上做出一些妥协,增加回收所需的设备结构,必然会占用宝贵的载荷空间,从而降低运载能力。
03为何航天路线各有千秋
中美两国在太空探索领域,采用了不同的技术路径,但各自都是为了实现特定的目标,我国目前正处在建设自己的空间站的关键阶段,对货物补给飞船的需求特别的紧迫。
选择一次性使用、经济高效且技术可靠的货运飞船,可以迅速解决空间站的物资供给问题,确保空间站的平稳运作。
而美国资深的航天强国地位,在航天技术上的深厚积淀,为它带来了研发可复用技术的实力,都是在减少长期的运营开支,保持它在航天领域的前沿位置。
两种战略路径各有利弊,难说谁更胜一筹,和各国在经济、技术和航天目标上所取得的成就有很大关系。
选用一次性不是因为技术不足,而是基于当前情况,采取了切实合理的策略,在可重复使用航天器技术方面,我国也取得了不错的进展。
未来的航天器发展趋势,可能不是一次性和可重复使用两者之间的单纯选择,而是将这两种方式的优势结合起来。术的进一步发展和成本的降低,这种结合将逐渐在更多领域得到应用。
充分掌握可重复利用技术的基础上,可以选择性地将该技术应用于部分货运飞船,一次性货运飞船也不是会被完全淘汰。
对那些讲究成本且追求运输效率的任务来说,单次使用的货运飞船,还是很有它的用,运送很多必需品给太空站,或者执行那些对飞船超级靠谱性有超高要求的任务。
我们可能以后会看到一种更加灵活的航天运输体系,根据不同的任务需求,选择最合适的航天器类型,实现效率和经济性的最佳平衡。
祖国的空间站将日益强大,而货运飞船将继续发挥关键作用,助力航天的持续发展。
信源:央视新闻2024年11月17日,关于天舟七号货运飞船已受控再入大气层