3.5亿天舟货运飞船是一次性,用完就扔!马斯克的龙飞船是未来?

看文网 > 科技 > 太空科技 > 2023-08-03 09:50

  作为中国航天的骄傲,天舟系列货运飞船很受大家关注,比如最新的天舟六号成为世界上现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船很多人就从网络上了解到。
 
  但造价3.5亿的天舟只是一次性的想必大家知道的还比较少,飞一次3.5亿就没了,这成本会不会太高了?
3.5亿天舟货运飞船是一次性,用完就扔
  反观马斯克SpaceX公司的龙飞船,作为太空民企的商业太空飞船,已经实现了可回收重复利用,这不就能大大节约成本了吗?难道龙飞船的发展方向才是对的?我们的天舟系列过时了?
 
  天舟系列货运飞船
 
  天舟货运飞船扮演的就是太空“快递小哥”的角色,为咱们中国空间站的航天员送去必要物资和实验设备,还能带走不少垃圾和废弃物。
 
  2017年,天舟一号面世。长征七号遥二运载火箭搭载着它向太空出发,飞行中途双方成功分离,进入各自的轨道,这被称为是我国载人航天工程“三步走”战略中第二步的收官之作,标志着我国即将进入空间站时代。
 
  因为有了货运飞船,空间站的航天员才有长期驻扎的可能性。载人飞船内部空间有限,主要围绕保护人员安全设计,基本带不了多少东西,天舟就是弥补这个缺陷而存在的,甚至让航天员在空间站也能吃上新鲜的的水果蔬菜。
 
  我们完全可以想象航天员除了工作最期待的应该就是天舟这位“快递小哥”的到来,毕竟在太空“拆快递”肯定别有一番滋味。
 
  其次天舟就是给空间站带去推进剂,使其在轨运行时间延长,最新的天舟六号还能通过自主快速对接,用自己的动力帮助空间站调整漂浮姿态,防止其偏离轨道,美国就曾发生过空间站坠毁地球的严重事故,因为空间站所在轨道还有着稀薄的大气,这些大气会让空间站逐渐降低轨道高度。
 
  只可惜这么好、功能这么强大的货运飞船完成一次任务寿命就走到了终点,回程时把一些航天员未处理完全的排泄物、生活垃圾、实验废弃物等等带走,进入大气层就烧蚀销毁,坠入南太平洋,这才是真正的3.5亿“打水漂”。
 
  根据官方消息,今后天舟每半年就要发射一次,以支持空间站稳定运行十年,这一次3.5亿,10年就是70亿,应该是世界上最贵的快递费了。
 
  虽然这点钱对我们国家来说不算什么,但还是有人觉得心疼,为什么要造成一次性的呢?再有钱还是要省着花嘛,特别是看着马斯克的龙飞船能回收,那叫一个羡慕啊。
 
  天舟一次性的原因
 
  飞船分为上行荷载和下行荷载,实话实说,我国在下行方面技术还比较欠缺,就是只能送东西上去,带东西下来只能靠载人飞船顺带着捎一点,这一点是真的少的可怜,主要就是最珍贵的实验成果,就像不能拿小轿车和货车比谁拉的多。
 
  最主要还是以前人们普遍认为火箭、飞船在可回收重复利用不太现实,技术难度大,成本也贼高,根本就没想往这个方向发展,天舟设计之初就是朝着一次性去的。
 
  都一次性了,那成本必须尽量降低,天舟上没有隔热层、返程控制系统、降落伞等等载人飞船的标配东西,燃料刚刚够回大气层就行。
 
  这就体现咱们的大国风范和素质了,咱们可不像外国一个劲制造太空垃圾,通通让天舟带回来,进入大气层连着飞船就自燃全烧完了,最后残骸坠入南太平洋一个被称为尼莫点的地方,这里也被称为“航天器坟墓”。
 
  尼莫点在大洋深处,是海洋中距离陆地最远的地方,离最近的小岛也2688公里,周边正常情况下自然不会有任何人类存在,连海洋生物都极为少见,航天器坠落在这里对人类和自然影响是最小的。
 
  至今有几百退颗役的卫星和航天器长眠于这片海底,包括咱们天舟六号前每一代飞船,而且NASA方面表示,2031年国际空间站也要坠入这里,估计会成为尼莫点最大的航天器。
 
  本来世界各国都在这样玩一次性的航天器,但2010年左右美国太空探索技术公司(SpaceX)的货运龙飞船横空出世,大家都惊呆了,直呼:好好好,还能这样玩是吧。
 
  龙飞船
 
  龙飞船是世界上第一艘私人企业制造的航天飞船,并进行商业化,最大的特点就是可回收重复利用。
 
  2010年底试飞成功,2012年就向国际空间站送了450公斤的货了,能成功回来对于人类航天史也是个不小的突破。
 
  第一代龙飞船是经典的两舱设计,上行荷载宣称有6吨,实际大概三吨,回来也能带两吨物资,优势很大,但因为考虑返程,装备了大量燃料、控制系统和降落伞等等,荷载比只有32%左右。
 
  但这也不代表龙飞船就是最优的航天货运方式,因为这个阶段的航天工程最重要的还是考虑成本。
 
  2008年SpaceX与美国航天局签署了价值16亿美元的合同,一共要进行12次货运发射任务,单次成本就超1亿美元,这样简单算算一公斤东西运送费用就是4万美元左右。
 
  而我国的天舟六号整船装载能力由之前的6.9吨提高至7.4吨,上行载货比由0.51提高至0.53,这就是不回收的好处,一公斤货物运输费用不到6万人民币,其实比龙飞船单次发射成本低很多。
 
  不考虑下行载货的话,就像一块钱的打火机和可加油的打火机,一块钱的虽然是一次性,但是便宜啊,用完就换,我换10个成本也比你低的多,这还不算研发成本,总体来看目前性价比高的还是咱们天舟。
 
  但下行载荷能力随着空间站的实验成果越来越多,还有上面设备的回收、维修需求增大变得越来越重要,可回收无疑是未来的发展趋势,我国也早早重视起来,进行研发,并取得了出色的成果。
 
  我国新一代载人飞船
 
  目前新一代载人飞船的试验船已经在珠海航展亮相,不少老百姓都跑去近距离围观。
 
  这家伙配备了三个大型降落伞,和龙飞船一样,但它不光能可回收利用,而且维护成本主要集中在飞船外部的隔热层,回收完只需要进行简单的更换就行了。
 
  至于舱位也和龙飞船一样,两段式结构,因为结构越简单故障率越低,直径粗了很多,一个推进舱,一个空间更大的返回舱,让它除了载人还拥有了更强大的货运能力,实现载人载货一同运输,等投入使用就不用再羡慕人家国外的飞船了。
 
  只是这也反映出我国航天水平距离美国还存在一些差距,马斯克SpaceX公司的龙飞船二代2021年首次载人试航发射就成功,可搭载七人,与空间站顺利完成对接。
 
  这掀开了载人航天商业化运用的新篇章,从2021年到现在,得益于同是SpaceX公司的猎鹰重型火箭强大的推动力,二代龙飞船进行了多次商业载人发射。
 
  甚至能把身为普通人的富豪带上太空旅游,可以说技术已经比较成熟了,以后的目标的目标就是进一步降低发射成本,让更多人体验太空旅行,飞船也就相当于“太空巴士”了。
 
  这种商用模式或许可以给我国航天发展带来一些新思路和启示。
 
  其实为了可回收航天器实现,世界各国曾经尝试、提出过不少方法,研制了不同的航天器,比如航天飞机,至今不少人还认为航天飞机技术成熟后才是未来,或者只有更进一步的空天飞机才能称霸太空。
 
  但它们不是制造太昂贵,就是技术难度太大,有一个很好笑的例子就是美国当年航天飞机由于运行维护成本太高,国家最后都承受不了,于是放弃了这个项目,导致美国宇航员上太空站都要花8000万美元去做俄罗斯的飞船,沦为笑柄。
 
  结语:
 
  如今我国的航天水平已经位于世界第二,仅次于美国,但美国近些年不光大家熟知的SpaceX在研发航天飞船和星舰,还有NASA自己的“猎户座”载人飞船、波音公司的星际客机等等很快能进入市场。
 
  像蓝色起源和维珍银河等巨头公司也在大力开展太空旅游,可以说他们的目的都是把航天技术商用,或许随着大量资本的涌入和利益的驱动,国外这方面会发展的更快,我们是不是该重视起来?

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