【社刊 15 處暑】獵鷹九號火箭—侷限與過去 (上)

作者:林彥興 圖:SpaceX
  獵鷹九號是林彥興學長的跨期專欄,在每期社刊為各位帶來獵鷹九號的介紹,從火箭結構、發射方式,到飛行任務、未來展望等等,讓你認識最新發展的太空科技!

可重複使用性的局限
  上期社刊提到獵鷹九號重複使用帶來的成本降低能大幅改變太空產業,但獵鷹九號為了降落回地面,第一節火箭必須預留燃料進行多次的減速。但若要預留燃料,火箭就無法發揮出它理論上擁有的完整性能。換言之,可重複使用性必然帶來火箭運力的損失。

  如果運送的衛星太重,或是衛星所需要的軌道太高,SpaceX 也可能會選擇將獵鷹九號作為傳統的運載火箭使用而不進行回收,以換取火箭的最大性能。比如Inmarsat-5任務即是如此。這份損失的運力要如何補充?最簡單明確的辦法,就是造更大的火箭。比如 SpaceX 在 2018 年初成功首飛的「獵鷹重型(Falcon Heavy) 」火箭就是將三支獵鷹九號的第一節綁在一起,作為一個更大的火箭使用(圖一)。
圖一。由三根第一節火箭綑綁而成的獵鷹重型火箭
  獵鷹重型是當今世上運載能力最強的運載火箭,最多可以將 63.8 公噸的物資送上近地軌道,遠超現役第二的三角洲重型運載火箭。

  獵鷹重型的第一節可以看做是三根獵鷹九號的第一節火箭共同組成,旁邊的兩根稱為「助推器(Booster)」、中間那根稱為「芯級(Core Stage)」。第二節以上則和獵鷹九號基本相同。三根第一節火箭在發射後都可以進行回收。2018 年 1 月的首飛中,獵鷹重型就成功展示了「同時降落兩根助推器」的精彩畫面! (圖二)
圖二。兩根助推器同時降落
待續
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