航天器重复用?往返宇宙更便捷

试验航天器将在轨运行一段时间后,返回国内预定着陆场,其间将按计划开展可重复
【菜科解读】
日前,中国在酒泉卫星发射中心运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器。
试验航天器将在轨运行一段时间后,返回国内预定着陆场,其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验,为和平利用宇宙提供技术支柱。
航天器的可重复使用技术是国际航天领域的焦点之一,也是中国建设航天强国的主要一步。
当作前沿航天技术,可重复使用航天器不仅可以降本增效,而且有望让宇宙旅游成为可能。
技术研究有突破
可重复使用航天器是指可以重复使用、能够迅速穿越大气层、自由往返于地球表面与宇宙之间、运送乘员和有效载荷的航天器,也可以指较长时间在轨停留和机动、完成各种任务的航天器,包括载人飞船、货运飞船、推进飞行器、行星着陆器、航天飞机等。
2023年12月14日,中国成功发射一型可重复使用的试验航天器。
在此之前,中国曾区别于2020年9月4日和2022年8月5日发射过可重复使用航天器。
其中,2022年发射的可重复使用航天器,在轨飞行276天后成功返回地球,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得主要突破,后续可为和平利用宇宙提供更加便捷、便宜的往返方式。
中国载人航天工程办公室主任郝淳此前表示,为进一步提升工程的综合能力和技术水平,中国将研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船。
其中,新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的返回舱都可以实现可重复使用。
去年底,美国X-37B轨道实验飞行器搭乘重型猎鹰运载火箭成功进入宇宙,执行第七次飞行任务。
X-37B飞行器于2010年首飞,由美国波音公司创造,长约9米,翼幅约4.6米,外形类似航天飞机,但体积只有航天飞机的1/4,部分供电来自太阳能。
这种飞行器配备自动着陆系统,由火箭送入宇宙,返回时像飞机那样在跑道上滑行降落,可重复使用,但不载人。
该飞行器能够执行通信中继、地面观测等任务,具有广泛的军队和民事用途。
解决成本和产能问题
可重复使用也是运载火箭进展的必经之路,将成为人类大规模进出空间的主要途径。
近年来,中国在一次性运载火箭的技术基础上开展可重复使用运载火箭的相关技术攻关,取得了积极发展。
2021年7月16日,由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心成功首飞。
2022年8月26日,由中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得成功。
亚轨道重复使用运载器可当作升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级,是航天航空技术的高度融合体。
这些成功的飞行试验,有力推动了中国航天运输技术由一次性使用向重复使用的跨越式进展,为重复使用天地往返航天运输技术进展奠定了坚实基础。
一次性运载火箭长期是人类进入空间的重要运输方式,为何要进展可重复使用的运载火箭?中国科学院院士、中国航天科技集团科技委主任包为民指出,随着进出空间规模需求的快速增长,一次性运载火箭在发射成本、履约周期和产能需求等方面均面临很大挑战,进展可重复使用运载火箭能够很好地解决以上问题。
包为民说,综合来看,可重复使用运载火箭在发射成本和发射频次上相比一次性使用运载火箭具有明显优势,是实现1小时全球抵达、天地往返运输等大规模、低成本进出空间运输系统的主要途径。
形成多种技术方案
早在20世纪五六十年代,人类就已经开始了对重复使用航天运输系统相关技术的探索。
经过几十年进展,重要航天大国和地区已拥有不同程度的重复使用技术储备,形成了多种典型的重复使用运载器方案。
其中,根据入轨级数,可分为多级入轨方案和单级入轨方案;根据起降方式,可分为垂直起降方案、垂直起飞水平着陆方案、水平起降方案;根据回收方式,可分为部分重复使用方案和完全重复使用方案等。
目前,火箭发动机技术已经相对成熟,是首选的推进方式,而组合动力则是未来主要的进展方向。
火箭动力两级入轨重复使用航天运输系统的一级,是国内外重复使用技术关注的焦点。
美国宇宙探索技术公司的猎鹰9号就是可重复使用的运载火箭,其利用重复使用带来的低成本优势,在全球商业航天发射市场进展迅速。
过去1年,猎鹰9号发射30余次。
近日,猎鹰9号火箭携龙飞船,将美国私营企业公理航天公司组织的私人宇航团队送往国际空间站。
在民营航天领域,中国航天企业近年来也相继开发可重复使用的运载器。
近日,中国航天科工航天三江所属火箭公司自主研发的快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验,为快舟系列可重复使用液氧甲烷运载火箭的研制奠定了基础。
不久前,朱雀三号可重复使用火箭垂直返回技术在酒泉卫星发射中心完成第一次飞行试验,该火箭是中国首款不锈钢液体运载火箭,以液氧甲烷为燃料。
朱雀三号箭体直径4.5米,一子级设计复用次数不少于20次,具备一箭多星、平板堆叠卫星集群发射的能力。
朱雀三号贮箱结构采纳高强度不锈钢材料,发射成本相较一次性使用火箭可降低80%至90%。
可重复使用航天器具有低成本、高可靠性的技术特征,能满足未来便宜、自由进出空间的进展需求。
除了向空间站等系统补充人员和物资之外,可重复使用航天器还可以搭载乘客,以更低的成本实现更高效的宇宙旅行。
未来,在宇宙旅行过程中,可重复使用运载器动力系统沿用火箭发动机,起飞阶段就像火箭发射一样,爬升到距地球约100多公里的亚轨道上,停留约10分钟后,再依靠惯性像飞机一样返回地球,水平着陆。
整个过程大约30分钟,全程都按照预定程序,全自动飞行。
游客不用穿宇航服,甚至可以带手机拍照发朋友圈,像航天员一样在舱内飘来飘去,透过窗户从宇宙眺望地球。
由于运载器本身有纠错功能,即使指令有误,也能返回正确轨道。
因此,游客还有机会体验宇宙驾驶的乐趣。
可重复使用、高可靠性和高安全性是未来航天器的主要进展方向。
当前,在可重复使用的航天器进展方面还存在许多挑战,如航天器在重返大气层时需要先进的隔热保护,也需要坚固可靠的着陆系统和可靠高效的推进系统。
诡异照片是样拍摄的?
世界上最早的知名通灵摄像师,既不是通灵师,也不是摄像家,而是一位名为威廉·莫拉( William Mumler)的波士顿珠宝商人。
1861年,威廉·莫拉惊讶地发现:当他把他的自我肖像摄影从冲洗盘里拿出来时,他看到一个年轻怪异的女人在他身边飘浮着,就好像幽灵一样。
可以肯定,当拍摄这张照片时,没有其他人在旁边。
莫拉把它归结为双重曝光的结果。
然而当他把诡异照片拿给朋友看时,朋友都说照片中多出来的女人轮廓和莫拉已经去世的表妹非常相似。
莫拉于是开始相信,他确实拍摄到了灵魂。
莫拉的诡异照片迅速成为头版新闻,许多记者非但没有采取怀疑的态度,反而大肆宣传,说这是人类古代上第一张拍摄到鬼魂的照片。
莫拉嗅到了商机,他马上关闭了他的珠宝店,开始当作世界上第一个通灵摄像师开展工作。
他非常努力地工作,确保亡灵们一定会在他的照片中出现,很快一呼百应,很多人都慕名前来找他拍照。
莫拉所拍摄的诡异照片,一般具有被摄对象于椅子上端坐.而幽灵则立于其背后这一典型特征,菜叶网,由上述故事可知,世界上最早的诡异照片,本来是在机缘巧合下拍摄出的。
莫拉当作首位通灵摄像师拍摄很多这样的诡异照片,其中最著名的照片是林肯总统的通灵照片。
那幅照片是有一天林肯总统的遗孀悄悄来到莫拉的照相馆后拍下的。
在成像后人们发现,在女士的背后伫立着一位栩栩如生的绅士,并将手搭在未亡人的肩头,画面上的人无疑是林肯总统本人。
然而在莫拉风光了几年之后,麻烦来了。
几个眼尖的顾客发现照片中的亡灵和排在他们前面拍照的顾客很像。
还有人爆料,莫拉曾偷偷闯进他们的房子,偷走已逝者的照片,用来制作亡灵的图像。
证据很快越堆越高,通灵摄像师莫拉最后以欺诈罪被告上了法庭,当时的审判情形可谓盛况空前,因为涉及许多著名的证人。
虽然欺诈罪没有成立,但莫拉的名誉可以说是彻底毁了。
他从此再也没有从巨额的律师费中翻身,并于1884年在贫困中死去。
具有讽刺意味的是,通灵摄像师的概念却让莫拉“永垂不朽”。
人类对不明飞行物即ufo探索的50年
半个世纪以来, 全球无数人,包括大量的科学家对ufo现象作了探索。
这种探索激发了成千上万的人,特别是青少年的科学探索热情,也由此推动了一些学科的发展。
意义不可低估。
本文介绍的就是半个世纪中人类探索ufo这一神秘领域的前进足迹。
阿诺德成为风云人物 1947年6月24日,是一个极其平常的日子,然而,由于发生了一桩极不寻常的事情,使得50年以后的今天,仍然有无数人记得历史上的这一天。
肯尼斯.阿诺德是美国爱达荷州博伊西城一家灭火器材公司的老板, 那天正驾驶着他的私人飞机穿越华盛顿州的喀斯喀特山脉。
当飞机临近海拔为4391米的雷尼尔峰时,空中的奇异闪光现象吸引了他的注意力。
当他把视线投向远方去追寻光源时,他根本没有想到因此会成为一个在当时几乎家喻户晓的风云人物。
他看到,有9个圆形物体,以一种前所未有的跳跃方式在空中高速前进。
阿诺德告诉记者:“我发现类似鸢形的闪光物,又像碟盘一类的器具。
我用望远镜看到它以每小时1200英里的速度疾飞而过,转眼消逝在白云悠悠的晴空中......” 记者在报道中引用了这个比喻,“飞碟”就此诞生了,并且延用至今. 接下来的事实令人惊讶,不仅在美国,而且在世界上的每个角落,飞碟都以它们翩鸿掠影引发狂潮。
同时,人们看到的飞行物不再单纯是碟盘状的。
草帽形、圆锥形、雪茄形、蘑茹形、菱形、轮胎形、球形,甚至三角形、五星形等,在空中争奇斗艳。
于是 , 人们又把它称之为“unidentified flying object”意为不明飞行物,缩写为ufo。
一时间,ufo 成为传媒和人们议论的“聚焦中心”。
爱因斯坦有妙论 美国和西欧声称,每次飞碟均从北方飞来,因此飞碟基地在前苏联,系前苏联研制的秘密武器。
前苏联的外交部长葛罗米柯立即幽默地声明:飞碟可能是一个苏联铁饼运动员掷过来的,这个运动员真的不知道自己的力气竟有这么大。
可是当时西方的许多报刊和公众都相信,飞碟是来自外星球文明的宇宙飞船。
美国总统杜鲁门不得不去请教声名显赫的爱因斯坦。
爱因斯坦提醒公众:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象概括着世界的一切,推动着进步, 并且是知识进化的源泉。
” 他告诫:“在研究自然时,我们所要探求的是无限和永恒的真理。
一个人如果在观察和处理问题时,不抱着老实认真的态度,他就会被真理抛弃掉。
” 最大的“愚人节新闻” 然而,被不断激发的公众狂热心情却并未因为爱因斯坦的提醒而“退热”。
ufo 史上最大的“愚人节新闻”因此“出笼”了。
1950年4月1日,原西德莱茵河畔的威斯巴登城的所有报亭前,都排成了一条条长龙,人们竟相争购《威斯巴登日报》,抢着看“头条新闻”___两个美国士兵押着一个身高1.3米、独脚、戴着头盔、垂头丧气的外星人步出森林, 其中一个士兵还托着外星人用的氧气瓶。