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中国为什么不造大推力火箭?

送交者: chentom60[☆★★声望品衔11★★☆] 于 2024-06-23 11:43 已读 1075 次  

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有人说长征九号到底卡在哪儿了,为什么迟迟没有试验消息?先说结论,主要就是因为需求不到位。就人类目前的技术水平和航天目标来说,短期内,长征9号并没有不可取代的意义和必要性。更直白的说,就是人类现有的航天技术,对大载荷运载器的需求还不够高。现在由于星链和星舰的热度,所以很多有一种误解,仿佛人类对大载荷运载器的需求很高,但这是一种误解。

首先说星链。马斯克发射星链,一枚猎鹰火箭一次性发射60枚以上的星链卫星。很多人就认为,这一定是猎鹰火箭的载荷能力超强,才能实现这么大的发射量。但实际上,一箭多星的技术,跟火箭载荷没有直接关系。更重要的是,星链卫星是微型卫星,本来就不大,对火箭载荷没有直接的需求。

当然,我们还可以举更直观的例子。2017年2月15日,印度就曾利用一枚火箭,一次性发射了104颗微型、纳米型卫星。同时,中国的一箭多星技术,一直都是世界领先水平,一枚火箭几十颗卫星的操作,中国研究炉火纯青了——这项技术,也是中国能够快速完成北斗卫星定位追踪星座系统建设的重要原因。所谓的一箭多星技术和火箭载荷水平的关系,本质上跟网上“抛开剂量不谈”的逻辑是一样的。只讲一箭多星的卫星发射数量,却不讲总的卫星重量,那就是耍流氓。

再说星舰。现在很多网友,对星舰的载荷能力有一种迷信,认为星舰强大的载荷能力,能够带领人类进入太空大航海时代,但这也是一种误解。星舰的强大载荷数据,其实是针对于近地轨道的。一旦要去深空领域,哪怕是去月球,都需要十多枚星舰才能支撑一枚星舰到达月球。更重要的是,即便是近地轨道,短期内人类也无法产生足够大的载荷需求。

有些网友认为,有了星舰后,自然会驱动人类产生更大的航天需求。比如人类的太空站舱段就能从现在20吨左右的规模,直接达到250吨的水平,对应的,未来的空间站也能从400吨的水平,直接达到5000吨的水平——甚至更大,大到一艘驱逐舰、巡洋舰,甚至航空母舰的规模。

但是,这也是一种误解。航天器的重量和空间的关系,我们就先不说了。就说超大型空间站的问题,其实现在最大的问题不是人类运载器的载荷问题,而是超大型航天器的控制与组装问题。不说太复杂的难点,就说轨道维持这件事。空间站受地球引力的影响,其实是不断下坠的,只是下坠速度相对缓慢。为了保持空间站的轨道高度,而不会坠毁,所以空间站需要不断的消耗燃料来调整轨道,维持高度。

如果采用传统的动力系统来维持空间站的轨道,那一个几千吨,甚至几万吨的超大型空间站的燃料需求,将会是一个天文数字,而且空间站本身的结构还会受燃料储备的需求,而在设计上很不划算。真正能解决这个问题的,其实是各种非化学能的推进系统,比如离子推进器。像中国空间站,用的就是霍尔推进器来维持轨道高度和进行空间机动。但是问题在于,现在人类的霍尔推进器,功率太小了。即便是驱动现在只有几十吨重量的中国空间站,我们的霍尔推进器也需要进行相对较长的做功时间——那就更别说几千数万吨的超大型空间站了。

总的来说,人类航天技术的进步,是需要整体推进的,也是环环相扣的。不是说运载火箭的载荷能力上去了,其它的技术门槛就会自动解决的。目前来说,长征九号最大的作用就是载人登月,以长征九号的载荷目标来看,可以发射飞船,一次性实现月球往返。

但是我们没有采用这一条技术路线。我们采用的是以长征十号,发射两个载荷上去,然后在轨道上组合起来,实现载人登月的往返。中国之所以选择这样的技术路线,应该有两个考虑:
第一,从长征五号向长征十号的跨步,比直接跨步到长征九号,在技术上稳妥很多。
第二,中国的轨道交会技术极强,所以太空组合的技术路线,十分可靠。

除了载人登月以外,中国还计划在2030年左右,实现火星采样返回。但是火星采样返回,也用不着长征九号。同时,如果更远的未来,要实现载人登陆火星,其实长征九号和星舰都做不到。我是不相信星舰能够实现载人登陆火星的,除非星舰真的实现了火星载人往返,否则说破天我也不信。
未来人类要实现宇宙的大开发,化学能火箭是绝对不够的。化学能就像是烧煤的蒸汽轮船一样,是早晚要被淘汰的东西——这是物理定律决定的,不会以人类的意志而转移。

从我个人的角度来看,长征九号如果要问世,更有可能是类似于特种装备的存在。也就是为了保障某些重大项目的特殊构件的需求,所针对性使用的特种装备。反正这种装备,目前没有技术门槛,更没有理论门槛,只要有需求,花钱花时间,早晚能出来的东西。




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