2024年10月16日 星期三

二指拑

剛過去的周日(13-Oct)晚上,全世界眼球放在一次史無前例的火箭推進器回收,

SpaceX 太空科研人員竟然使用陸小鳳二指拑,把一枝 71 m高的巨型火箭推進器拑實!

回想過去,我們先後到訪過美國 NASA兩大太空中心參觀,

包括位於 Florida 的 John F. Kennedy Space Centre,及 Houston 的 Johnson Space Centre

親身見證及感受 NASA由 1967至 1973年的 13枝火箭發射故事,及人類登月任務的歷程,及 Apollo 14 Command Module的故事。

不到 60年,我們經歷過登月直播,到 Space Shuttle 時代的整段任務,到了目前 SpaceX 的超前發展。

同樣,在 Independence Plaza 回顧了 Space Shuttle的航天運作發展史。

在退役 SpaceX Falcon 9 的真身前,看到美國太空科技領域的進化!

回顧美國太空科技的歷史,

Space Shuttle program 是美國太空總署(NASA)於 1981年至 2011年間實行的大型載人太空飛行計劃,於 1972年開始籌備。

計劃的目標是建造一種可重複使用的大型載人太空飛行器,以運載人員和物資穿梭往返地面和近地軌道。

Space Shuttle program 是目前世界上僅有的兩個穿梭機計劃中,唯一有載人飛行並安全返回記錄的。

儘管蘇聯也有 Buran(暴風雪穿梭機計劃),但僅一台載具進行了無人在軌飛行任務以後便再無下文。

穿梭機計劃用到的太空船為 Space Shuttle系統,正式名稱為「太空運輸系統」(Space Transportation System, STS),取自 1969年的同名太空計劃,該舊計劃並未通過撥款實行,Space Shuttle是當中唯一有跟進落實的部分。

系統的主要部件是可載 8名太空人和高達 23噸載荷的穿梭機軌道器,以及橙色的外儲燃料箱和兩個固體火箭推進器。

Space Shuttle以火箭引擎起飛進入軌道,再入地球大氣層以後以滑翔的方式降落返回至基地,

經過適當修護後可再次執行飛行任務。

計劃的任務在 30年間進行了 135次,共接載來自 16個國家的 355名太空人。

其任務包括將大型載荷送至不同軌道,如 International Space Station 的不同組件,亦有少數任務從太空將人造衛星或太空站的載荷帶返地球。

其他任務包括進行太空站的人員輪換,以及將 Hubble Space Telescope送至軌道,並參與後續維護工作。

每台穿梭機軌道器的設計壽命為 100次發射,或 10年的使用。

計劃最初的賣點為 Space Shuttle有 150次發射或 15年的壽命,而高峰期時可每月發射一次,但由於 International Space Station 發展的的各種延期,並未有任務需求該預期的發射頻率。

美國共製造了六台軌道器,包括用作測試平台,沒有執行太空任務功能的 OV-101 Enterprise(企業號),以及共執行百餘次任務的 STS Columbia OV-102(哥倫比亞號)、STS Challenger STA-099/OV-099(挑戰者號)、STS Discovery OV-103(發現號)、STS Atlantis OV-104(亞特蘭蒂斯號)和 STS Endeavour OV-105(奮進號)。

其中 STS Challenger 和 STS Columbia先後於 1986年和 2003年執行任務時因事故爆炸和解體,僅存四台美國 Space Shuttle,全部於博物館展出。

Space Shuttle著名任務:

STS-1(1981)- STS Columbia首航,歷史上第一次穿梭機任務

STS-6(1983)- STS Challenger首航

STS-41-D(1984)- STS Discovery首航

STS-51-J(1985)- STS Atlantis首航

STS-51-L(1986)- STS Challenger解體

STS-49(1992)- STS Endeavour首航

STS-107(2003)- STS Columbia解體

STS-125(2008)- STS Atlantis 與 STS Endeavour 同時在發射台

STS-133(2011)- STS Discovery最後一次任務

STS-134(2011)- STS Endeavour最後一次任務

STS-135(2011)- STS Atlantis最後一次任務,美國穿梭機計劃正式結束!

NASA於 2011年 7月,STS-135任務後將 Space Shuttle除役。

新一代太空船 Orion(獵戶座太空船)將成為美國載人宇宙探索的主要工具,Orion 飛船於 11月16日在 KSC發射升空。

美國總統 Barack Obama在 2010年 2月1日正式提議取消星座計劃,因為這一計劃是「超預算、進度落後而且缺乏新意」。

有關法案於同年10月成為法律,包括 Orion飛船在內的 Constellation program(星座計劃)宣告終結,但相關技術很可能用於未來的太空探索計劃。

NASA員工對此非常失望,愛好者也非常失望!

Space Shuttle在 2011年除役,但不代表人類對太空科技及太空探索停步,相反,不少私人公司有意在這龐大領域上發展。

2002年初,企業家 Elon Musk 開始為他的新航天公司招募員工,公司被命名為 SpaceX。最初,SpaceX的總部位於加利福尼亞州埃爾塞貢多的一間倉庫。

自2002年創立以來,SpaceX增長迅速,2005年11月,SpaceX 已擁有 160名員工。

2005年,SpaceX利用內部資金開發了公司首個軌道運載火箭 Falcon 1。

Falcon 1是一種小型的運載火箭,能將數百公斤重的荷載送入近地軌道。

2006年至2009年之間,Falcon 1共進行了五次發射,頭三次皆以失敗告終,直到第四次成功,在第五次成功發射後,Falcon 1很快便退役。

2006年,NASA宣佈 SpaceX 贏得商業軌道運輸服務(COTS)第一階段合約,SpaceX 需要向國際太空站運送貨物的能。

SpaceX 自行出資開發 Falcon 9 運載火箭。SpaceX 在載人商業航天計劃中提出 SpaceX Dragon太空船這概念。

2010年12月,第一艘可運行的 SpaceX Dragon太空船在 Falcon 9 的第二次飛行中發射升空,並安全返回地球,

成為世界上第一個成功發射入軌並回收太空船的私營公司。

到 2010年12月,SpaceX生產線每三個月生產一枝 Falcon 9 火箭和一艘 SpaceX Dragon太空船。

2011年,SpaceX開始研發 Falcon Heavy(獵鷹重型運載火箭)。

2012年 5月,SpaceX Dragon太空船 C2+在 COTS 2+ 任務中成功發射並與 International Space Station 對接,使其成為第一艘向 ISS 運送貨物的商業太空船。

接下來數年間,SpaceX提供了商業衛星發送,並自行開發新型衛星星座 Starlink,為全球提供互聯網寬帶服務。


2015年6月,Falcon 9 運載火箭搭載 SpaceX Dragon太空船在 CRS-7任務中前往 ISS 進行補給,發射後火箭和飛船爆炸;

2015年至 2018年之間,SpaceX大力發展可回收復用運載火箭,成為全球領先的商業發射服務提供商戶。

Falcon 9 一級推進器成功着陸並回收、第一節火箭成功着陸於大西洋上的無人駕駛着陸船上。

Elon Musk 宣佈公司正在研發 SpaceX Starship(ITS),後來改名 Starship。

Elon Musk主領的 SpaceX實在花樣百出,2017年又開展發射了經過回收復用的火箭,並取得成功返航著陸;

2018年 SpaceX Heavy首飛成功;截止 2018年3月,SpaceX已經進行了超過 100次發射任務!

2019年初,開始建造 Starship的原型機並進行測試。

2020年5月,SpaceX將兩名乘坐 SpaceX Dragon太空船的 NASA太空人送入軌道。

屢敗屢試,2023年 Starship的首次軌道飛行以其在墨西哥灣上空發生爆炸‥‥

經過第二第三次的飛行測試中爆炸。

2024年6月6日,Starship火箭系統在第四次試飛中取得成功,並首次實現成功地落入印度洋

同時,SpaceX把總部搬遷至與墨西哥邊界接近的德州 Boca Chica 星際基地。

今天,SpaceX再次在世人面前展現他們團隊的里程,

把 Starship 搭載在第一級助推火箭 SpaceX Super Heavy上,總高度達 121 m。

直徑 9 m,高 71 m的 SpaceX Super Heavy,總重 3,600,000 kg(液態 Methane‧甲烷與 LO2‧液氧燃料 3,400,000 kg),也就是燃料是整艘火箭的三分二重量;

配備 33 個 raptor引擎,在升空時火力全開!

開動 33 個 Raptor火箭引擎,這超重型火箭助推器飛行七分鐘,時速到達 5,270 km/hr,

把 Starship推上離地 74 km 之際,因第一級巨型火箭燃料快耗盡之前進行熱分離,

SpaceX Super Heavy以高達四倍超音速沿預定軌道重返太空港發射台,

助推器上 33個引擎中的 3個重新發動為其減速,就像燃點著一根大 cigar,隨後緩緩下降,並成功修正降落在發射架的兩臂之間,

四個在小柵格翼下方的凸出托,準確無誤放在兩臂上,創下發射塔首次動用綽號「Chopsticks」的機械臂,成功「夾住」返回的超重型助推器的新紀錄。

從另一角度看,猶如非常喜歡啜 cigar 的 SpaceX 老闆 Elon Musk,把兩指夾著一根大雪茄,擺出一副成功的樣子‥‥

現場觀看人士及看直播的觀眾無一不瘋狂尖叫,簡直是完美!


第二級助推器將繼續攜帶 Starship升入太空,

橫越飛行經過墨西哥灣大西洋非洲大陸印度洋,一個多小時後重返大氣層,成功降落在澳洲以西的印度洋附近的預定海域。整個試飛過程持續約 65分鐘。

看到 SpaceX施展那武俠小說中的陸小鳳二指拑神功,達成筷子夾回收火箭計畫,實在激動爆淚!

Elon Musk 隨即表示,SpaceX 將在 2025年進行載人登月目標,及在 2026年進行載人登陸 Mars 的目標。

Occupy Mars,SpaceX 已構思了前往 Mars 的方法,就是 BFR(Big Falcon Rocket)在太空進行對接燃料補替,將會是另一創舉!

沒有留言:

張貼留言