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美国火箭为何飘移?像手上立的筷子要倒,要迅速移动手指跟上

  在赛车场上,赛车手们过弯道时常展示漂移特技。但在火箭发射过程中,巨大的重力和推力之间关系的变化也会造成火箭起飞"漂移"。
  8月28日,美国火箭初创公司阿斯特拉(Astra) 发射二级运载火箭0006。这枚火箭点火之后也出现了原地"漂移"的诡异现象,升空不到3分钟解体。究竟怎么回事呢?
  阿斯特拉的火箭在点火之后突然倾倒,但并没有摔在地下,而是迅速地倾斜着向旁边平移,漂移持续了将近20秒,火箭缓缓地又转入了垂直爬升,最终在起飞后的两分半左右,火箭放弃入轨,所有发动机停车,火箭向下坠落,工作人员宣告发射失败。
  阿斯特拉公司是一家不大的公司,到现在为止雇员也只有100人,算是一家科技创新型企业,这家公司的火箭有什么特点呢?
  我们知道现在的航天发射都很贵,如果想降成本,像马斯克,还有其他的一些商业企业想的办法是让火箭可以重复使用,这样火箭虽然很贵,但是可以多次使用成本就会降下来。
  而阿斯特拉公司采取的是一步到位的办法,就是直接把火箭造得很便宜。他们准备像流水线一样批量生产火箭。
  火箭使用的是液氧煤油的发动机,使用集装箱运输,摆脱一切特种的储运工具,这样可以把成本降到每发火箭在250万美元左右,但由此带来的技术风险也在相应地加大。
  火箭的技术究竟是否可靠呢?这点依旧存疑。
  目前这一次的发射失败已经是阿斯特拉公司第三次的入轨尝试,累计三次全部失败,第一次是火箭的控制系统导致它偏离了预定的弹道,第二次是第二级的发动机过早关车。
  那么第三次的"漂移"场景是怎样出现的呢?
  目前据调查,还是发动机的问题,阿斯特拉火箭的第一级有5台液氧煤油发动机,在发射的一瞬间有一台发动机突然间停车,导致整个推力下降了1/5。按理说,下降1/5以后的火箭推力不足,是没有办法爬升的,最多只能悬在地面,这就已经很不容易了。
  但是火箭连悬也悬不住,肯定会向一侧倾 倒,这种倾倒按理来讲也是势不可挡的,但是这个火箭的自动纠偏系统还是很不错的,火箭其余的发动机迅速地调整自己的工作推力方向,试图把火箭给纠正过来,这样一来火箭就开始向一侧漂移。
  这就像是我们手上立着一根筷子,如果这筷子要倒,你肯定会向倾倒的一侧迅速移动手指。
  这期间,火箭也试图把自己给纠正,所以就玩起了漂移,但是漂移归漂移它还是上不去,漂移了将近20秒, 火箭消耗了相当多的燃料,这样一来火箭的体重减轻,剩下的4台发动机就有可能让火箭转入爬升状态,但是这种爬升并不是理想状态。
  火箭爬升到50公里高度,也就是两分半以后,测试人员发现火箭的预定的弹道跟它实际的弹道还是相差很远,于是地面指令放弃发射,火箭剩余的4台发动机在遥控的指令下关车,火箭开始向下坠落,最后掉到海里,发射宣告失败。
  这次发射失败之后,阿斯特拉的股价首先遭遇了冰封,周一开盘股价从11块多一下跌到了9块多,下降了20.8个百分点。
  人们对于阿斯特拉这种纯粹的低成本火箭的怀疑度一下就上升了,但是目前的阿斯特拉已经签下了超过50次的发射订单,买家除了美国NASA,还包括美国空天军。
  NASA希望阿斯特拉用这种便宜的小火箭,把自己的对地观测的卫星星座发射升空,可以监测地面的环境变化,比如飓风 的形成,还有一些海洋水文的变化。
  空天军则希望阿斯特拉能够 以这种低成本的发射方式,为他们发射一些军用观测载荷,这种载荷体重不大,大致都在100多公斤左右,这种小卫星目前也是一个发展趋势,也是阿斯特拉未来想分享的重要的成长型的市场。
  无论如何,三次发射失败,重挫了市场的信心,美国空天军和NASA对此问号也是越打越大,这一系列的发射失败也从侧面说明了一个问题,就是美国的商业航天企业也并不都是高水平的,发射入轨这样一个对于SpaceX来说比较容易的事情,对于其他的一些企业在加持了低成本这样条件之后,实际上难度也在上升。
  中国的航天企业对照美国的这些航天企业,我们没有必要信心不足。中国的航天企业目前已经有一些完成了载荷的入轨,接下来可以在小载荷上进一步拓展市场,同时也可以关注一些新兴领域,比如亚轨道发射,甚至是太空商业旅游,美国也正在商业航天的领域快速的探索和拓展。
  中国目前也面临一个类似的市场格局,相信在未来,随着国家政策的不断推进,中国的商业航天也会有一个快速发展的时期,未来究竟会如何?我们拭目以待,但不管怎样,让商业航天的发展有效地融入到政府所主导的航天发射任务中去,看起来是一个重要的趋势。
  美国的商业航天企业也在不断地争取政府订单,也就是为了分享其中的资源,为自己储备实力和信心,以便未来有更大的发展。

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