獵鷹重型火箭探秘–SpaceX火箭進入地球軌道和火星

Published by Deviceplus 編輯團隊 at 2020.10.27

SpaceX漫長而艱難的成功之路

您肯定聽過這樣的說法：“這並不複雜！（It’s not rocket science！）”

這麼說是有原因的。即使是在21世紀，火箭科學仍然非常困難、昂貴而且危險。獵鷹重型火箭成功之前，SpaceX經歷了多次付出慘重代價的失敗。2015~2016年，該公司經歷了兩次失敗，造成數百萬美元的損耗。與軟體或機器人不同，火箭的問題診斷和修復成本很高。每次失敗後，SpaceX都要花費數個月的時間來解決問題，然後準備再次發射升空。畢竟，如果火箭發射失敗，人員生命和硬體都會受到威脅，因此需要有條不紊地解決問題。

儘管面臨諸多挑戰，但是SpaceX在太空技術領域仍取得了重大成就。正如CNN所指出的：“SpaceX表示，獵鷹9火箭每次發射升空要花費6,200萬美元，而功能更強大的獵鷹重型火箭每次發射升空要花費9,000萬美元。”與此相比，聯合發射升空聯盟（洛克希德馬丁公司與波音公司的合作企業）每次發射升空都要向NASA和其他公司收取約4億美元的費用。透過降低火箭的發射成本，SpaceX已證明太空旅行的成本可以降低。SpaceX的成功也減少了對俄羅斯太空實力的依賴。

為什麼SpaceX會建造獵鷹重型火箭？

既然將火箭送入太空、向國際太空站（ISS）運送物資存在著眾多困難和危險，為什麼SpaceX要建造獵鷹重型火箭呢？懷疑論者也許會提出SpaceX應該首先專注於低地軌道火箭的研發，然後再做更長遠的事。事實上，獵鷹重型火箭是SpaceX實現人類太空移民的長期戰略目標的一個部分。我們來仔細看一下獵鷹重型火箭的硬體。

獵鷹重型火箭能力分析

SpaceX表示，獵鷹重型火箭是“世界上最強大的運載火箭，承載能力是第二名的兩倍”。該火箭可以攜帶141,000磅（約64公噸）的物品進入軌道。相比之下，土星五號火箭能夠攜帶260,145磅重的物品，但是土星五號火箭上次飛行是1973年，已經無法再使用了。除了進入地球軌道，獵鷹重型火箭還能做什麼？SpaceX估計獵鷹重型火箭可以將37,040磅的貨物運送至火星（或將7,720磅貨物運送至冥王星！）。這足以載著探測器登陸或是在載人任務開始前準備好補給。

與其他火箭不同，獵鷹重型火箭有兩個目的：

載運如衛星等貨物並帶到國際太空站
載運最多7位乘客的SpaceXDragon spacecraft進入地球軌道

硬體趨勢：我們對SpaceX的硬體瞭解多少？

推動可靠、可重複使用的低成本火箭製造技術的發展，對整個技術業界都會產生影響。如果發射成本顯著降低，那麼進入軌道的衛星數量將大大增加。我們可以預計電信傳輸成本將會下降，同時獲得更好的服務。從長遠來看，獵鷹重型火箭將能向國際空間站運送更多貨物，這意指人們可以在太空中完成更多的科學研發工作。

由於過去多次慘痛的失敗經驗，SpaceX鄭重承諾將提高可靠性。獵鷹重型火箭由27個單獨的一級引擎組成。因此，即便是多個引擎發生故障，獵鷹重型火箭也能持續運作。從硬體角度來看，SpaceX的供應商將面臨更大的壓力來設計耐故障的電子元件。如果這種趨勢延伸到消費電子產品領域，今後我們將在市場上看到更多更耐用的產品。

資源：SpaceX發射升空的衛星越多，你就越可以期待GPS和其他衛星相關服務得到改進。你可以根據我們的簡單說明，瞭解如何構建GPS跟隨無人機。

除了火箭推進之外，我們對獵鷹重型火箭內部裝置瞭解多少？基於安全性和市場競爭理由，可獲得的資訊有限，但是我們可以分享部分細節。最近發射完成的火箭搭載了一種存放裝置“Arch”。SpaceX火箭在Arch中儲存了Isaac Asimov寫的經典科幻小說。為什麼要用這些裝置代替硬碟呢？這些裝置耐用性佳，能夠更承受太空旅行的壓力，因為沒有移動式零件。Arch另外一個優勢是儲存容量驚人：據TechCrunch報導–直徑為3.75英寸的磁片可以存入360TB的資料”。Arch的儲存容量已提前預告儲存設備的下一個發展方向。

獵鷹重型火箭搭載的太空人使用裝置又是怎樣的內容？在這個背景下，SpaceX擺脫了20世紀60年代的物理切換控制器風格。X僅有三個觸控式螢幕，螢幕下方則有幾列控制器。作為對照參考，Ars Technica指出“之前的太空梭有1,000多個按鈕、切換開關和控制器”。觸控式螢幕提供主要的使用者介面，而其下方的38個實體按鈕則當作是備份控制器用途。這種硬體選擇顯示了太空旅行需要高度強悍的備用裝置，僅有堅固耐用的觸控式螢幕還不足夠。