剛剛，經(jīng)過(guò)多次推遲，SpaceX 獵鷹重型火箭（Falcon Heavy）在肯尼迪航天中心 LC-39A 發(fā)射臺(tái)發(fā)射成功，這枚人類現(xiàn)役運(yùn)力最強(qiáng)的火箭完成首單商業(yè)發(fā)射，并且實(shí)現(xiàn)史無(wú)前例地三枚一級(jí)火箭首次全部回收成功，實(shí)現(xiàn)“完美發(fā)射”！
北京時(shí)間 6：35 分，獵鷹重型火箭準(zhǔn)時(shí)發(fā)射升空；發(fā)射 7 分 50 秒，兩枚輔助火箭助推器在 LZ-1 和 LZ-2 著陸區(qū)降落回收；10 分 25 秒，中央助推器平穩(wěn)降落在 Of Course I Still Love You (OCISLY) 海上駁船上。
圖|輔助助推器回收成功
圖|中央助推器回收成功
SpaceX 獵鷹重型火箭此次發(fā)射將沙特一顆重達(dá) 6 噸的衛(wèi)星 Arabsat-6A 送入軌道，后者將為中東、歐洲和非洲提供電信服務(wù)。這顆衛(wèi)星由洛克希德·馬丁公司制造，該公司副總裁 Lisa Callahan 曾將其稱為'我們制造過(guò)的最先進(jìn)的商業(yè)通信衛(wèi)星'之一。
獵鷹重型火箭屬于超重型運(yùn)載火箭，由一個(gè)經(jīng)過(guò)強(qiáng)化的獵鷹 9 號(hào)中央芯級(jí)和兩個(gè)額外的獵鷹 9 號(hào)第一級(jí)組成。其高度為 70 米，寬 12.2 米，起飛重量 1420 噸。在 2018 年首次發(fā)射時(shí)，27 臺(tái)梅林 1D 發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，提供高達(dá) 2280 噸的起飛推力。而近日，馬斯克在 Twitter 上表示，此次發(fā)射的獵鷹重型火箭相比去年發(fā)射的版本，在推力上比去年更高，達(dá)到 2550 噸。
（來(lái)源：SpaceX）
獵鷹重型火箭的運(yùn)載能力可謂驚人，近地軌道運(yùn)載能力（LEO）達(dá)到 63.8 噸，比之前的紀(jì)錄保持者德?tīng)査?nbsp;IV 重型火箭的 28.8 噸足足提高了一倍還多；地球同步軌道運(yùn)載能力（GTO）達(dá)到 26.7 噸；火星軌道的運(yùn)載能力為 16.8 噸。
這也是現(xiàn)役火箭中唯一一個(gè)超重型運(yùn)載火箭，即具備 50 噸以上的近地軌道運(yùn)載能力的運(yùn)載火箭。
（來(lái)源：Michael Seeley）
美軍方為獵鷹重型火箭開(kāi)綠燈
2018 年 2 月 6 日，獵鷹重型火箭首次發(fā)射，載著一臺(tái)櫻桃紅色特斯拉 Roadster 跑車飛入太空，并實(shí)現(xiàn)一級(jí)火箭回收。
那次測(cè)試飛行更像是一場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)直播的科幻大片。從前期連續(xù)放出的宣傳視頻到后續(xù)放出的紀(jì)錄短片，可看出馬斯克和 SpaceX 都下了不少功夫，最終賺足了世界的眼球。如今，這支獵鷹重型火箭已經(jīng)不再只是打破記錄、順帶搞個(gè)科幻秀，而是在航天發(fā)射商業(yè)化的浪潮中完成了一筆大單。
在去年獵鷹重型火箭的首秀中，唯一美中不足的是當(dāng)時(shí)獵鷹重型火箭的中央助推器回收時(shí)，三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)僅有一臺(tái)正常啟動(dòng)，導(dǎo)致其降落時(shí)發(fā)生偏差，最后以每小時(shí) 480 公里的速度撞入海中。
在今天的發(fā)射中，隨著三枚助推器先后落地，獵鷹重型火箭也在其首次商業(yè)發(fā)射中補(bǔ)上一年前的遺憾，在將衛(wèi)星送上軌道的同時(shí)按照計(jì)劃實(shí)現(xiàn)一級(jí)火箭回收，實(shí)現(xiàn)'完美發(fā)射'。
如果一切順利的話，SpaceX 今年至少還會(huì)發(fā)射一次獵鷹重型火箭。為美國(guó)空軍執(zhí)行的空間測(cè)試計(jì)劃-2（Space Test Program-2，STP-2）
圖丨 馬斯克首次宣布了重型獵鷹火箭的計(jì)劃
但走到這一步并不容易。
2011 年，美國(guó)航天業(yè)在亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)退役后即失去了將宇航員送入太空的能力。
在這急轉(zhuǎn)直下的時(shí)期里，當(dāng)時(shí)還稍顯青澀的馬斯克首次公開(kāi)宣布了獵鷹重型火箭的計(jì)劃。獵鷹重型火箭的運(yùn)載能力將達(dá)到航天飛機(jī)和德?tīng)査?nbsp;IV 重型火箭的兩倍以上。而發(fā)射成本卻更低。
但這項(xiàng)計(jì)劃在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有獲得廣泛的認(rèn)可。獵鷹重型火箭由 3 枚獵鷹 9 火箭組成，一共有 27 臺(tái)梅林 1D 發(fā)動(dòng)機(jī)。這種捆綁式設(shè)計(jì)不禁讓人想到歷史上著名的蘇聯(lián) N-1 登月火箭，一枚搭載了 30 臺(tái) NK-15 發(fā)動(dòng)機(jī)的超重型運(yùn)載火箭。
圖丨蘇聯(lián) N-1 火箭
這枚原本要挑戰(zhàn)土星五號(hào)登月火箭的'怪物'，在 1969 年到 1972 年的四次發(fā)射中，全部失敗。蘇聯(lián)的登月計(jì)劃也因此而草草收?qǐng)觥?/span>
如果說(shuō)獵鷹重型火箭去年的發(fā)射還僅是一次破冰嘗試，那么，現(xiàn)在兩次成功發(fā)射、其中一次順利完成商業(yè)發(fā)射任務(wù)，證明了獵鷹重型火箭在提升推力、降低成本的情況下，依然能夠保證可靠性。
在人類對(duì)太空的探索歷史上，成功完成任務(wù)的超重型火箭屈指可數(shù)。前蘇聯(lián)曾在 1987-1988 年發(fā)射了兩次運(yùn)載火箭，僅測(cè)試過(guò)將無(wú)人的暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)送入太空。再往前，便是美國(guó)在 1967-1973 年間，在阿波羅計(jì)劃和天空實(shí)驗(yàn)室兩項(xiàng)計(jì)劃中使用的土星五號(hào)運(yùn)載火箭。
而要注意的是，土星五號(hào)、 能源號(hào)以及從未發(fā)射成功的 N-1 登月火箭，都是在太空軍備競(jìng)賽的背景下，舉國(guó)家之力推動(dòng)的成果。在 SpaceX 之前，還從未有商業(yè)力量在這方面進(jìn)行哪怕一次的嘗試。
獵鷹重型火箭最終用實(shí)際發(fā)射時(shí)的出色表現(xiàn)打動(dòng)了美國(guó)當(dāng)局。
2018 年 6 月，在獵鷹重型火箭首次發(fā)射后的三個(gè)月，美國(guó)空軍對(duì)該火箭進(jìn)行了評(píng)估，并將一個(gè)價(jià)值 1300 萬(wàn)美元的軍方衛(wèi)星訂單交給 SpaceX。后者將在 2020 年中為美國(guó)空軍發(fā)射 AFSPC -52 衛(wèi)星。
據(jù) Arstechnica 報(bào)道，一般來(lái)說(shuō)，在為國(guó)家安全任務(wù)評(píng)估火箭的時(shí)候，政府會(huì)要求進(jìn)行多次飛行評(píng)估。但這次美國(guó)軍方在對(duì) SpaceX 獵鷹重型火箭的評(píng)估上開(kāi)了綠燈，僅需一次評(píng)估即可。主要原因是，除了獵鷹重型火箭之外，能夠達(dá)到美國(guó)軍方發(fā)射需求的僅有德?tīng)査?nbsp;IV 重型火箭。
圖|德?tīng)査?nbsp;IV 重型火箭
該火箭由美國(guó)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟 (ULA) 制造，在可靠性上有著無(wú)可挑剔的表現(xiàn)，但重要的是獵鷹重型火箭在發(fā)射成本上僅為德?tīng)査?nbsp;IV 的三分之一，運(yùn)載能力還比德?tīng)査?nbsp;IV 更高。
不過(guò)在 2020 年前，獵鷹重型火箭的兩次發(fā)射結(jié)果都可能影響美國(guó)官方的態(tài)度。
遙望月球
獵鷹重型火箭的運(yùn)載能力，也讓美國(guó)重返月球計(jì)劃有了更多選擇，特別是 NASA 的運(yùn)載火箭研發(fā)進(jìn)度緩慢，讓獵鷹重型火箭有望扛起重返月球的發(fā)射重任。
2017 年 12 月 11 日，特朗普總統(tǒng)簽署了《太空政策指令 1 號(hào)文件》，強(qiáng)調(diào)美國(guó)政府要與商業(yè)、國(guó)際伙伴一起領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)創(chuàng)新和可持續(xù)的勘探計(jì)劃，從地外軌道之外的任務(wù)開(kāi)始，美國(guó)將引領(lǐng)人類重返月球，以長(zhǎng)期勘探和利用，隨后便是火星。官方原本計(jì)劃使用戰(zhàn)神一號(hào)和戰(zhàn)神五號(hào)合并成一個(gè)具備載人能力的運(yùn)載火箭——空間發(fā)射系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 SLS 火箭）。最大近地軌道載荷可達(dá)到 130 噸，逼近執(zhí)行阿波羅計(jì)劃的土星五號(hào)火箭。
但實(shí)際的研發(fā)進(jìn)度比預(yù)期落后太多，按時(shí)間表進(jìn)行的可能性較低。這讓 NASA 不得不考慮用商用火箭來(lái)執(zhí)行載人繞月任務(wù)。在上個(gè)月舉行的第五屆美國(guó)國(guó)家航天委員會(huì)會(huì)議上，美國(guó)副總統(tǒng)彭斯指示 NASA，在未來(lái)五年內(nèi)執(zhí)行人類重返月球計(jì)劃。'如果商業(yè)火箭是未來(lái)五年內(nèi)登上月球的唯一選擇，那就用商業(yè)火箭。'
NASA 局長(zhǎng) Jim Bridenstine 近日也表示：除了 NASA 自己的 SLS 火箭，NASA 也會(huì)考慮使用商業(yè)火箭來(lái)進(jìn)行重返月球的任務(wù)。
一枚德?tīng)査?nbsp;IV提供的運(yùn)力還不足以將獵戶座飛船送入月球軌道，而獵鷹重型火箭雖然在理論上能夠滿足荷載要求，但卻需要將原本的整流罩加長(zhǎng)才能“裝下”返月所需的航天器。而額外的長(zhǎng)度會(huì)對(duì)發(fā)射時(shí)的氣動(dòng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時(shí)結(jié)構(gòu)改變還可能意味著要對(duì)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行改裝，這一系列的改造和測(cè)試都需要更多的時(shí)間。
一個(gè)更加科幻的“組合火箭發(fā)射”方案被擺上了臺(tái)面。一枚重型火箭將獵戶座服務(wù)艙帶入低地球軌道，另一枚則在火箭上部載滿燃料與服務(wù)艙進(jìn)入同一軌道。在第二階段，在軌道上將獵戶座飛船與另一枚火箭推上來(lái)的上級(jí)推進(jìn)器結(jié)合，以便提供動(dòng)力前往月球軌道。
在所有可選用的運(yùn)載火箭中，也僅有 德?tīng)査?nbsp;IV 和獵鷹重型火箭滿足條件。不過(guò)這一做法還需要解決軌道上的對(duì)接難題，同時(shí)兩枚火箭同時(shí)發(fā)射的方案還需要考慮成本問(wèn)題。
最終的方案可能將在近期敲定。這也讓獵鷹重型火箭有機(jī)會(huì)被“天上掉下來(lái)”的登月訂單砸中。
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