1. 2019年底,中國探月工程三期任務(wù),三步走“繞、落、回”計(jì)劃的最后一步,需要它;
2. 2020年,中國計(jì)劃發(fā)射第一個(gè)火星探測器,它要參與;
3. 2022年前后,我國計(jì)劃建成長期在軌穩(wěn)定運(yùn)行的國家太空實(shí)驗(yàn)室,空間站的核心艙發(fā)射在即,它必不可少。
“胖五”之大,一車裝不下
謎底揭曉,它就是大名鼎鼎的長征五號(hào)大型運(yùn)載火箭,因?yàn)殚L得白白胖胖,網(wǎng)友們給它起了個(gè)昵稱“胖五”。這個(gè)直徑5米,裸重100噸,加滿燃料后的起飛質(zhì)量為870噸的大家伙,是目前我國研制出的運(yùn)載能力最大的火箭!長征五號(hào)全長56.97米,相當(dāng)于20層樓那么高,也是我國現(xiàn)有火箭里個(gè)子最高的。
因?yàn)椤芭治濉睂?shí)在是太大了,活動(dòng)起來非常不方便,所以航天工作者為它專門打造了一輛“豪華座駕”——活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)有半個(gè)足球場那么大,負(fù)責(zé)載著“胖五”到處走,途中還能供氣、供電,時(shí)刻保證動(dòng)力充足。
除了有專車接送,我們國家甚至為了它專門建了一個(gè)濱海發(fā)射場——海南文昌航天發(fā)射場。為什么我們熟悉的西昌、酒泉和太原衛(wèi)星發(fā)射中心得不到“胖五”的青睞呢?還是因?yàn)樗捏w形。這三個(gè)發(fā)射基地都在內(nèi)陸地區(qū),普通的火箭都是坐著火車去的,但是看看“胖五”的個(gè)頭和體重,鐵路隧道表示自己寬度有限沒法讓它通過,所以干脆在海邊為它新建一個(gè)發(fā)射場,走水路運(yùn)輸。在未來,這里也能執(zhí)行我國貨運(yùn)飛船、大噸位空間站等航天器的發(fā)射任務(wù)。
是“胖五”,也是“冰箭”
長征五號(hào)除了“胖五”這個(gè)小名,還有一個(gè)更加帥氣的名字——“冰箭”。因?yàn)樗亩亲永镅b滿了溫度極低的液氫液氧推進(jìn)劑,其中液氫溫度達(dá)-253℃、液氧達(dá)-183℃?!氨斌w內(nèi)90%以上都是這種深低溫推進(jìn)劑,那它本身會(huì)不會(huì)就是一個(gè)巨大的冰塊?其實(shí)并不是,專家們給“冰箭”穿了一層“防寒服”,確保火箭內(nèi)部的儀器、設(shè)備、電纜等都可以正常工作,而它的外表面溫度也可以一直保持在0℃以上。
液氫與液氧是當(dāng)前火箭推進(jìn)劑中最高能的物質(zhì),大推力液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)是航天科研水平的標(biāo)志。燃燒同樣質(zhì)量的液氫液氧混合物產(chǎn)生的氣流速度比液氧煤油更高,能將火箭送往更高的軌道。而且液氧和液氫都是無毒、無污染的,它們?cè)谌紵笾粫?huì)生成純水。
“胖五”起飛,一波三折
12項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù),247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),接近100%的技術(shù)創(chuàng)新……從設(shè)想逐步走進(jìn)現(xiàn)實(shí),中國的航天人花費(fèi)了10年時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)研制出來后,試車時(shí)連續(xù)4次失敗;其中兩次燃?xì)庀到y(tǒng)燒毀,兩次起動(dòng)時(shí)爆炸,一團(tuán)巨大的火球,僅僅幾秒鐘就把發(fā)動(dòng)機(jī)燒成了一堆廢鐵。先后試車114次,原本計(jì)劃2012年首飛,直至2016年11月3日20時(shí)43分,長征五號(hào)運(yùn)載火箭從海南文昌發(fā)射場騰空而起,終于取得成功!
成功不等于成熟,一次成功不等于次次成功。2017年7月2日,長征五號(hào)遙二火箭在升空346秒之后,火箭發(fā)射的推力終止,火箭墜入大氣層。據(jù)事后的調(diào)查結(jié)果顯示,故障原因在于液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪排氣裝置在急劇升高的溫度下,局部結(jié)構(gòu)發(fā)生異常,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)推力瞬間下降。
經(jīng)歷了各種大大小小的失敗,不屈不撓的中國航天人埋頭苦干、磨礪自強(qiáng)。2019年,長征五號(hào)將再次出征,搭載新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星——實(shí)踐20號(hào)——飛入太空,為后續(xù)的嫦娥五號(hào)登月計(jì)劃、空間站發(fā)射計(jì)劃以及神舟載人飛船發(fā)射計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。“胖五”,加油!
史上最強(qiáng)運(yùn)載火箭系統(tǒng)——土星五號(hào)火箭
土星五號(hào)是人類用過的最高、最重、運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭,直到今天,它仍保持著火箭運(yùn)載能力的最高紀(jì)錄——135噸!從1967年開始服役,6年間共發(fā)射了17 次,從未發(fā)生過任何事故,成功率達(dá)到了100%!在1973年最后一次發(fā)射后,它光榮退役。
叫我第一名——能源號(hào)火箭
單論推力,土星5號(hào)還不是最厲害的,能源號(hào)才是世界紀(jì)錄的保持者,起飛推力達(dá)到3500噸!蘇聯(lián)研制的能源號(hào)于1987年首次發(fā)射,能運(yùn)載88噸的貨物??上У氖?,它僅執(zhí)行過兩次任務(wù),就因?yàn)橘Y金問題被迫“退休”了。
現(xiàn)役最強(qiáng)——重型獵鷹火箭
土星五號(hào)和能源號(hào)都是冷戰(zhàn)時(shí)期的產(chǎn)物,早已退出歷史舞臺(tái)。目前,排在第一位的就是美國SpaceX 公司在2018年發(fā)射成功的重型獵鷹火箭。該火箭可將63.8 噸重的航天器送到近地軌道,也是世界上現(xiàn)役運(yùn)載能力最大的火箭。
未來可期——長征九號(hào)火箭
我國重型運(yùn)載火箭長征九號(hào)目前正在開展論證,計(jì)劃于2028年首飛。根據(jù)初步設(shè)計(jì),該火箭的高度將超過90米,芯級(jí)直徑達(dá)到10米,近地軌道的運(yùn)載能力可達(dá)140噸,是現(xiàn)役長征五號(hào)大型運(yùn)載火箭的5倍。