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美國獵鷹9號火箭可回收 長征五號「失控」墜毀,中美箭真是技術差距大? 原來只是蘋果和橙比較

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美國獵鷹9號火箭可回收 長征五號「失控」墜毀,中美箭真是技術差距大? 原來只是蘋果和橙比較
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美國獵鷹9號火箭可回收 長征五號「失控」墜毀,中美箭真是技術差距大? 原來只是蘋果和橙比較

2021年05月09日 09:30 最後更新:09:31

西方炒作搭載太空站的長征5號B會「失控」墜毀。而馬斯克迷們時常津津樂道話美國SpaceX的獵鷹9號火箭可垂直回收,並且是穩穩著陸於汪洋大海中的一葉「方舟」上,不僅如此,其中的一枚火箭竟然回收併發射了9次。於是大呼曰:「馬斯克代表未來!」

反觀中國的長征5號B火箭,雖說比獵鷹9號腰圍大了一圈,但運載能力差不多,更重要的是長征5 B是一次性,用完即棄,「實在是浪費」。每當說到這裡,「馬斯克迷」們無不充滿嫌棄。

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長征5號(左)與回收的獵鷹9號(右)。

西方炒作搭載太空站的長征5號B會「失控」墜毀。而馬斯克迷們時常津津樂道話美國SpaceX的獵鷹9號火箭可垂直回收,並且是穩穩著陸於汪洋大海中的一葉「方舟」上,不僅如此,其中的一枚火箭竟然回收併發射了9次。於是大呼曰:「馬斯克代表未來!」

獵鷹9號一級火箭空中減速,和第二級的太空船分離。

網易有科普文章,詳細比較兩種火箭的不同。文章認為第一點需要糾正的是:長征五5號B火箭的近地軌道(LEO)運載能力官宣是「大於22噸」,它將22.5噸推到近地軌道沒有問題;獵鷹9號LEO運載數據卻有兩個——不回收火箭時22.8噸,如果想回收一級火箭到著陸平台(ASDS),則最多只能運15.6噸,少了7.2噸。

中國空間站天和核心艙從海南文昌成功發射後,被譽為天和核心艙「同胞兄弟」的1:1結構驗證件實物,在北京中國科技館亮相展出。中新社圖片

其實獵鷹9號火箭更像是一枚加長版長征5號助推器,二者都是燒液氧煤油,直徑相仿,點火助推時間都是170秒左右。長征5號火箭大約在220秒左右飛出大氣層拋整流罩,獵鷹火箭第一級則需要在大氣層內就脫離返回。

獵鷹9號第二級分解掉落西雅圖。

於是當火箭與核心艙分離的時刻,長征5號的芯一級實際上也跟在「天和」號核心艙的屁股後面,成為一個環繞地球飛行的航天器了。

長征5號B火箭是巨大的。

那麼長征5號B的芯一級火箭果真也是像西方媒體描述的那樣是「失控火箭」嗎?長征5號B和「天和」核心艙的發射時間是4月29日,長征5號B重返大氣層的時間是5月9日前後,總共才9天多時間,按自然軌跡沒有那麼快掉落,因此我們可以下結論:長征五5號芯一級火箭在與「天和」核心艙分離後利用剩餘燃料「踩了一腳剎車」,所以提早返回,它的返回軌道是科學家們已經計劃好了的,是「受控墜落」而非「失控殘骸」。

長征5號(左)與回收的獵鷹9號(右)。

長征5號(左)與回收的獵鷹9號(右)。

網易有科普文章,詳細比較兩種火箭的不同。文章認為第一點需要糾正的是:長征五5號B火箭的近地軌道(LEO)運載能力官宣是「大於22噸」,它將22.5噸推到近地軌道沒有問題;獵鷹9號LEO運載數據卻有兩個——不回收火箭時22.8噸,如果想回收一級火箭到著陸平台(ASDS),則最多只能運15.6噸,少了7.2噸。

單從最大荷載來看,獵鷹9號理論上也可以將22.5噸重的中國太空站「天和」核心艙送上天,當然它無法回收火箭。但是考慮到「天和」核心艙帶整流罩後的高度達20.5米、直徑5.2米、重量達到27.5噸,對於獵鷹火箭來說太大太重,再要想用回收一級火箭把它送上太空是沒有可能的。

為什麼獵鷹9號運載能力會變小?因為它回收一級火箭是以消耗燃料為代價的,這些燃料抵消了荷載重量,因此產生了7.2噸的荷載差距。

獵鷹9號一級火箭空中減速,和第二級的太空船分離。

獵鷹9號一級火箭空中減速,和第二級的太空船分離。

其實獵鷹9號火箭更像是一枚加長版長征5號助推器,二者都是燒液氧煤油,直徑相仿,點火助推時間都是170秒左右。長征5號火箭大約在220秒左右飛出大氣層拋整流罩,獵鷹火箭第一級則需要在大氣層內就脫離返回。

根據任務的不同,獵鷹9號一級發動機關機並與二級火箭分離的高度大約在65~76公里之間,未出大氣層;末速度約4.9~6.8馬赫,這個速度與23馬赫的第一宇宙速度相去甚遠。

我們發射衛星、飛船和空間站等航天器,首先需要將它們送出稠密的大氣層,同時賦予它7.9公里/秒的初速度,這樣才能保證航天器長時間穩定運行的需要。從這個角度看,獵鷹9號火箭的第一級無論從高度還是速度方面都無法滿足要求,它從設計時就沒有考慮要飛出大氣層。

與包括獵鷹9號在內的大多數運載火箭不同,長征5號B是「一級半」構型的火箭,它的4枚助推器加起來算「半級」,在大氣層內脫落;芯一級火箭不僅需要將天宮太空站核心艙推出大氣層,送到200-400公里高度的軌道上,還需要給核心艙一個7.9公里/秒的初速度,確保它不掉下來。

中國空間站天和核心艙從海南文昌成功發射後,被譽為天和核心艙「同胞兄弟」的1:1結構驗證件實物,在北京中國科技館亮相展出。中新社圖片

中國空間站天和核心艙從海南文昌成功發射後,被譽為天和核心艙「同胞兄弟」的1:1結構驗證件實物,在北京中國科技館亮相展出。中新社圖片

於是當火箭與核心艙分離的時刻,長征5號的芯一級實際上也跟在「天和」號核心艙的屁股後面,成為一個環繞地球飛行的航天器了。

許多朋友都知道地球大氣層100公里高度有一個「卡門線」,這裡被稱為大氣層的邊界,於是都說地球大氣層的厚度是100公里。需要說明一點:大氣層其實並沒有明確「邊界」,我們經常稱之為太空的400公里高度實際上屬於大氣層「熱層」,這裡依然有稀薄的空氣,因此也存在空氣阻力。在空氣阻力作用下,太空站不斷減速,若不自行推進,每天會往下掉100米。

中國的太空站圍繞地球運轉時,會因為地球引力影響軌道高度,此時需要發動機消耗額外推進劑來抬升軌道。中國太空站配備額外配備4台霍爾電推進系統,可有效節省核心艙自帶推進劑的消耗。

長征5號火箭在關機後,同樣因為空氣阻力的作用,也會不斷下降高度,它不再有推進動力。2021年3月26日凌晨,一群燃燒的火球劃破美國西雅圖的夜空,這是獵鷹9火箭第二級掉落的殘骸。按計劃,SpaceX這枝回收火箭應該利用火箭剩餘的燃料減速,讓二級火箭在3月4號重返大氣層,火箭因為點火失敗在軌道上多漂了22天,最後失控落在了華盛頓州。美國的火箭是會失控掉落的,因為它的計劃是回收,不能回收是失控的結果。

獵鷹9號第二級分解掉落西雅圖。

獵鷹9號第二級分解掉落西雅圖。

那麼長征5號B的芯一級火箭果真也是像西方媒體描述的那樣是「失控火箭」嗎?長征5號B和「天和」核心艙的發射時間是4月29日,長征5號B重返大氣層的時間是5月9日前後,總共才9天多時間,按自然軌跡沒有那麼快掉落,因此我們可以下結論:長征五5號芯一級火箭在與「天和」核心艙分離後利用剩餘燃料「踩了一腳剎車」,所以提早返回,它的返回軌道是科學家們已經計劃好了的,是「受控墜落」而非「失控殘骸」。

那麼,讓一枚巨大的火箭從近地軌道受控降落在指定區域的難度到底有多大?到目前為止沒人能做到,也沒必要做這件事情。

SpaceX為了節省發射成本,讓它的獵鷹9火箭第一級受控降落在海面移動躉船上,這不僅需要精確控制技術,還需要付出7噸荷載的代價,你也可以將它理解為大馬拉小車付出的「成本」。獵鷹9號一級火箭無論從高度還是速度都比較低,如果從大氣層外以23馬赫的高速度返回,其難度要高出幾個數量級,在經濟上也是不化算的。正因為如此,SpaceX在2014年就正式宣佈放棄二級火箭的回收計劃,改為「受控墜落」(只回收一級火箭)。一個4噸重的助推器尚且如此,更不用說全程控制一枚18噸火箭要回收,要付出多大代價了。

長征5號B火箭是巨大的。

長征5號B火箭是巨大的。

火箭再入大氣層時,由於與空氣劇烈擠壓摩擦產生幾千度高溫,它的鋁合金殼體以及復合材料燃料箱會燃燒並解體,裂成碎片、化作塵埃。與太空站不同,火箭的零件大多又薄又輕,因此即便有少量掉到地面上,也不會構成大的傷害。長征五5號B的殘骸墜落軌跡經過反復計算,它的落區大概率位於海洋,砸中人的概率可以忽略不計,我們大可不必擔心。




深喉

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韓國G8夢想破滅:依賴與失落的背後

2024年04月23日 13:07 最後更新:13:12

韓國總統尹錫悅推行親美路線,甚至不惜犧牲國家尊嚴以爭取國際認同,特別是渴望加入G7俱樂部。然而,近期韓國遭受重挫,G7峰會在即,但韓國並未出現在受邀名單上,令其G8夢想化為泡影。

韓聯社報道

韓聯社報道

據韓聯社報道,2023年的G7峰會將在意大利普利亞舉行,儘管韓國外交部多次嘗試協商,但未能改變意大利的決定。回想尹錫悅夫婦去年在日本廣島G7外圍會議上的喜悅表情,如今對比顯得尤為諷刺。

尹錫悦的外交政策親美反華被質疑

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對中國而言,G7並非追求的目標,早在1999年至2008年間,中國連續被邀請加入,卻選擇婉拒。相比之下,韓國視G7為提升國家地位的關鍵,期望借此躍升為全球強國。然而,韓國對G8的執著反而使其陷入尷尬境地,失去尊嚴。

2014年俄羅斯因克里米亞事件退出G8後,韓國看到了入會希望,但直至2021年文在寅才得以參加G7+N會議。韓國普遍認為,加入G7的最大障礙是日本。今年5月,日本邀請韓國參加廣島G7峰會,一度讓韓國看到曙光。

韓國媒體和政界過於樂觀,甚至有人宣稱韓國在心理上已是G8成員。然而,現實是,韓國連參加外圍會議的穩定資格都未確保。面對意大利的G7峰會,韓國積極爭取,甚至與意大利比較經濟實力,希望能獲得認可。然而,意大利最終並未邀請韓國,韓國的期待落空。

分析指出,G7成員國的選取並非東道國意大利一言堂,真正的決策權在於美國。尹錫悅政府誤判形勢,過度依賴美國,忽視了自身外交策略的重要性。事實上,2021年文在寅受邀,正是因為其親中立場和與日本的緊張關係,符合美國的戰略需要。

尹錫悦上任後改變過往韓國在中美博弈中較為中立的立場。

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韓國若繼續追隨美國對抗中國,只會讓自己陷入更加被動的局面。G8夢想的破碎,揭示了韓國在國際舞台上的脆弱性。真正的尊重來自於獨立自主的外交政策,而非依附於他人。韓國應反思其外交戰略,避免成為大國博弈的棋子,承擔不必要的代價。G8夢碎,是韓國盲目跟隨美國的代價,也是其外交政策失誤的警示。

韓國的G8夢想破滅,反映出其在國際舞台上的焦慮和定位困惑。韓國政府和民眾對G7的痴迷,某種程度上暴露了對自我價值的不確信。韓國媒體和政界的過度反應,似乎忘記了國家尊嚴不應僅僅依託於外部的認可,而應源於內在的實力和獨立性。

回顧歷史,韓國的經濟發展和科技成就無疑是值得自豪的。韓國半導體產業在全球佔據重要地位,文化產業影響力巨大,這些成就本應是其自信的來源。然而,過分追求G8身份,反而讓韓國在國際舞台上顯得過於急切,缺乏從容。

實際上,G7的核心議題和成員國組成反映了西方發達國家的利益共識。儘管韓國經濟發達,但在全球治理和國際事務中的角色仍有待拓展。韓國應更專注於提升自身在全球體系中的實際影響力,如加強與其他新興經濟體的合作,推動區域一體化進程,而不是單純追求G7的身份標籤。

此外,韓國應重新審視與鄰國的關係,尤其是與日本的關係。兩國的歷史糾葛和現實競爭不應阻礙正常的外交互動和合作。真正的強韌在於能夠處理好複雜的關係,而不只是尋求外部的接納。

尹錫悅政府應認識到,國家的地位和尊嚴並不取決於是否屬於某個特定的集團,而在於如何積極參與全球事務,推動和平與發展。韓國應該更加自信地走出一條符合自身利益和特色的外交道路,而不是一味迎合他國意志。

最後,韓國的經驗教訓對於其他同樣渴望國際認可的國傢具有啓示意義。每個國家都有其獨特的價值和貢獻,不應該將自身的價值衡量標準局限於某些特定的國際組織。真正的強大來自於內心的堅定和對外交往的智慧。

總結起來,韓國的G8夢想雖破,但不應就此沈淪。相反,這是一個契機,促使韓國反思其外交政策,尋找更加務實和自主的道路。只有這樣,才能真正提升國家的國際地位,贏得世界的尊重。

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