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太空探索2.0时代:更多,更快,更廉价

更新:2020-10-17 编辑:天和棋牌网站 来源:天和棋牌网站 热度:7332℃

天和棋牌网站5月30日,埃隆·马斯克的 SpaceX用“猎鹰9 Block5”可复用火箭发射“龙2”载人飞船,成功运送2名宇航员进入太空、抵达国际空间站。这是人类历史首次非政府主导的私营载人航天发射, 看似不过是人类征服太空进程中的一小步,但实则是意义非凡的一大步

"龙2”载人飞船抵达国际空间站 | https://www.businessinsider.com

众所周知, 革新性的技术进步,可能在诞生之初毫不起眼,但真正的潜力与影响,则会在未来一个时段之内逐步兑现成真。可以想像的是,当SpaceX在技术上更成熟、完成多项降成本整合后,其发射报价可能会再降低30%-35%,至4,300-4,000万美元/次发射(成本可能会降到1430万~1060万USD/次),以应对国际商用火箭发射市场上出现的其他竞争对手。

可复用火箭推动下的低成本航天,对ULA(联合发射联盟,Lockheed Martin、Boeing合作)、ESA、JAXA等动辄2-5亿USD/次的传统运载火箭来说,无疑是一种 颠覆性的降维打击,进而重塑人类对太空的探索与开发模式

从SpaceX到火星

皮卡:马斯克的布局

作为当代科技创新、产业创新、商业模式创新的领军人物,埃隆·马斯克的一言一行,每每引发产业震动、社会热议。

从SpaceX(太空探索技术公司)、特斯拉、到SolarCity(太阳城)、Starlink(星链),作为现实中的 “钢铁侠”,马斯克名下整个产业投资布局表面看似杂乱无章,违背市场与投资准则,甚至太过颠覆性、科幻性,但如果深入研究,就会发现其富于深意的内在逻辑。

首先我们拿一个小小的技术细节做切入点:SpaceX下一代Starship(星舰)巨型火箭,设计参数为42台“Raptor”发动机、起飞推力约128MN、真空推力约138 MN,火星轨道运载能力达100吨、近地轨道运载能力(LEO)约550吨。

SpaceX下一代巨型火箭“星际飞船”想象图 | https://www.geekwire.com

这样一个庞然巨怪,其结构和蒙皮却不使用科幻级航天材料,而竟是301不锈钢。这种设计理念背后的考量,首先是降低成本。先进航天级碳纤维材料的成品价超过200美元/kg,而301不锈钢原材料仅3美元/kg,这种廉价材料加可复用材料的结合设计,将使太空发射火箭的价格实现“跳水”级的下降。

但是,301不锈钢加工难度大、材料比重大,怎样才能在确保结构强度、耐热性基础上,有效降低火箭结构重量,且能成型直径9米的超大件呢?

Starship的不锈钢结构框架,非常轻薄,加工难度很大 | https://www.geekwire.com

且看特斯拉那造型怪异、如同“手工耿”风格的不锈钢皮卡CyberTruck,同样采用301不锈钢作为主要材料。由于这种材质硬度太大,CyberTruck在设计中不得不减少弧线、曲面。马斯克的机械加工团队,正是探索通过这种皮卡量产,充分掌握301不锈钢加工工艺,解决这种坚硬材料加工的种种难题。

(责任编辑:天和棋牌网站)

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