全球推力最大的液氧甲烷火箭首飞成功！搭载人类商业化“太空葬”｜科技观察

全球推力最大的液氧甲烷火箭首飞成功！搭载人类商业化“太空葬”｜科技观察

“火神”半人马座火箭起飞瞬间。图片来源：直播截图

封面新闻记者 边雪

美国东部时间周一凌晨2点18分，一枚高耸的新型火箭顺利升空，运载火箭在太空中翱翔了近一个小时：由美国联合发射联盟 (ULA)研制的火神-半人马座火箭（Vulcan Centaur），将美国航天机器人技术公司开发的“游隼”号月球着陆器送入太空。

这意味着美国自1972年阿波罗17号任务以来，迈出了重返月球的坚实步伐。而在探索浩瀚宇宙的历程中，每每让人赞叹的突破与创新，无不代表着科技的巨大飞跃。

“这是全球第一枚采用甲烷、氢氧、固体的复合型运载火箭，全球第一枚采用闭式循环液氧甲烷发动机的液体火箭，也是全球首枚发射成功的推力最大的液氧甲烷火箭。”1月8日，全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩在接受封面新闻记者采访时表示，火神-半人马座火箭具有很强的推力，是液氧甲烷运载火箭，总体的火箭的成本不高，用于取代此前美国官方常用的德尔塔IV型重型火箭和宇宙神5火箭。

“火神”半人马座上面级。（图片来源：网络）

全新一代：“火神”火箭

“火神”火箭的全称是“火神半人马座”（Vulcan Centaur）运载火箭，是联合发射联盟公司研制的大型两级或两级半运载火箭，由芯一级、芯二级构成火箭主体，可选配2、4、6枚固体助推器。

该箭最大高度约67.4米，最大起飞质量约759吨，可选配直径5.4米、高度15.5米标准短版整流罩（S）和直径5.4米、高度21.3米长版整流罩（L），其近地轨道（LEO）最大运力25.6吨，地球同步转移轨道（GTO）最大运力14.4吨，地月转移轨道（TLI）最大运力11.3吨，地火转移轨道（TMI）最大运力7.6吨。

庞之浩告诉封面新闻记者：“该火箭推力、在近地轨道运载能力和地球同步转移轨道运载能力，跟长征五号相当。”

据悉，“火神”火箭芯一级直径5.4米，配备两台蓝色起源公司（Blue Origin）研制的BE-4液氧甲烷发动机，该发动机采用富氧循环，海平面推力249.5吨，海平面比冲（Isp）310秒。芯二级（“半人马座”上面级）直径5.4米，配备两台由洛克达因公司（Aerojet Rocketdyne）研制的RL10C(X)氢氧发动机，该发动机使用3D打印的主喷油器和主燃烧室，配备整体式轻质复合材料喷管，直径94英寸（约2.4米），采用膨胀循环，真空推力10吨级，真空比冲461秒，可重复启动7次。

助推器为诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman）研制的GEM-63XL固体助推器，使用石墨环氧树脂复合材料箭体，直径63.7英寸（约1.62米），总长865.3英尺（21.98米），最大推力46,3249磅（210.13吨），比冲280.3秒。

作为美国新一代运载火箭，“火神”火箭将用于接替成本较高的、一次性的“阿特拉斯5”和“德尔塔4”重型这两款大型运载火箭。“火神”火箭除了一级配备了液氧甲烷动力系统，还可通过隔热护盾回收一级发动机，以实现成本的大幅降低。

对此，庞之浩也表示：“实践再次表明，这个民营航天公司也是能研制出大推力新型环保火箭发动机的。”

菲利普·肯尼恩·查普曼,美国国家航空航天局的宇航员。（图片来源：网络）

送上太空“游隼”号里都有啥？

“游隼”号是由总部位于匹兹堡的Astrobotic Technology公司与NASA联合开发的着陆器，并以世界上飞行速度最快的鸟类猎鹰命名。

“这是一个梦想……16年来，我们一直在推动今天的这一刻，”Astrobotic首席执行官约翰·桑顿 (John Thornton) 在发布会的网络广播中说道。“一路走来，我们遇到了很多艰难的挑战，我们必须克服，一路上很多人都怀疑我们。但我们的团队和支持我们的人们相信我们的使命，他们创造了我们今天看到的这个美好时刻。”

据外媒报道，美国航空航天局（NASA）向Astrobotic支付了1.08亿美元来开发“游隼”并将NASA的科学实验带到月球表面。

但NASA只是此次任务的众多客户之一：“游隼”携带到月球的20个有效载荷中，有5个是 NASA科学仪器，另外15个来自不同的客户。

其中一些，是来自墨西哥等国家的额外科学有效载荷，另一些则包括英国一家私营公司的机器人实验以及德国航运公司DHL整理的小饰品或纪念品。

值得注意的是，美国航空航天局资助的五项实验中还包括两台监测辐射环境的仪器。在当地时间上周四的新闻发布会上，美国航空航天局表示其他仪器将分析月球土壤的组成，寻找水和羟基分子，还将研究月球的超稀薄大气层。

“游隼”号还代表Elysium Space和Celestis 两家商业太空埋葬公司运送人类遗骸，封面新闻记者从Celestis公司官网发现，该公司提供的将骨灰运送到月球的服务，起价超过10,000 美元。

值得注意的是，与游隼着陆器分开包装的火神半人马火箭上有来自太空埋葬公司Celestis的另一个有效载荷。

该物体执行一项名为“企业飞行”的任务，其中包含265个太空舱，里面装有人类遗骸以及美国前总统约翰·F·肯尼迪、乔治·华盛顿和德怀特·艾森豪威尔的DNA样本。

据该公司网站称，遗骸中还包括原版《星际迷航》电视剧的创作者和几名演员，来自各行各业、有不同兴趣和职业的人们，以及一名阿波罗时代的宇航员菲利普·查普曼 (Philip Chapman)，他于1967年被选入宇航员队伍，但从未飞向太空，并在2021年去世。

庞之浩告诉封面新闻记者，本次发射的商业月球着陆器为民营公司研制，如果成功着陆的话，将成为世界第一个商业月球着陆器。“这对今后商业化的月球探测具有重要意义，可以实现极大程度的降本增效。”

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