7月2日,俄罗斯的“进步MS-29”飞船成功脱离国际空间站,并在经历了大气层的3000度高温灼烧后坠入太平洋,这一事件让许多人感到意外。大家都不禁好奇,俄罗斯的飞船竟然能在如此极端的高温下依然保持完整,为什么这些高温并没有将它完全烧毁?这看起来实在是让人难以理解。
实际上,从大多数航天任务的常规情况来看,像这种不可回收的货运飞船,在进入大气层后会被完全烧毁,这基本是常态。比如,中国的天舟货运飞船也采取了同样的方式,只有美国的龙货运飞船具备了可回收能力,可以避免燃烧并实现重复使用。所以,看到俄飞船从空间站撤离后最终完好地坠入海洋,很多人都对此感到困惑和惊讶。但实际上,这种情况并不值得大惊小怪。很多人也在质疑,为什么不制造可重复使用的飞船呢?接下来,我们就来看看俄罗斯这款飞船的具体情况。
“进步MS-29”飞船的任务是向国际空间站运送物资,发射时间为2024年11月。此次任务中,飞船携带了2498公斤的物资,差不多是2.5吨。虽然这个重量听起来有点“高”,但与中国的天舟货运飞船相比,这些数字就显得有些微不足道了。例如,中国的天舟八号飞船长约10.6米,重量达到13.5吨,几乎是俄罗斯这款飞船的五倍。因此,中国的天舟货运飞船被公认为世界最强的货运飞船,这一点毫无疑问。当然,中国的飞船功能也更为强大。除了能够运输物资,天舟飞船还能作为太空“发射平台”,执行小型卫星的释放任务,协助空间站保持平衡,甚至还支持航天员进行出舱活动,最终的任务是回收太空垃圾并使其在大气层中焚毁。
天舟飞船的造价也比俄罗斯的飞船贵得多,但这并不无道理。中国在货运飞船方面的技术水平一直在不断创新和提升,不仅如此,我国还在对货运飞船进行持续的升级,未来新一代的货运飞船肯定会有更多改进。而每一次的改进和调整,都是为了更好地服务于我国的航天任务,这也是航天发展的常态。回到俄罗斯的“进步”飞船,它的造价为2950万美元。尽管俄罗斯觉得这个价格有些偏高,但在2019年,他们宣布计划推出一种更为廉价的新型货运飞船,专门为了降低成本,向国际空间站运输货物。新的飞船名为“阿尔戈号”,预计可以回收并重复使用,能承载约2吨货物,并能够带回最多一吨的物资。然而,这个消息之后并没有更多后续更新,所以目前俄罗斯依然在使用“进步”系列的飞船。
这次俄罗斯的“进步MS-29”飞船从国际空间站撤离并坠入太平洋,让很多人感到意外,特别是在经历了高达3000度的高温后,飞船竟然没有被完全烧毁。事实上,这种现象并不奇怪。货运飞船和载人飞船一样,在进入大气层时会遭遇剧烈的高温灼烧,因为飞行器与大气层的摩擦会让表面温度达到1000℃到3000℃不等,飞船表面会出现剧烈的烧蚀。然而,飞船表面所使用的高熔点、高导热率的复合材料能够承受这些极端的高温,从而有效保护舱体不受损伤。飞船未完全燃尽的部分,通常是这些耐高温材料的一小部分,它们在飞船进入大气层时并未完全烧掉,这完全是正常现象。其实,我国的天舟飞船在进入大气层时,也存在类似的情况。所以,大家不用太过惊讶,飞船的部分构件没有完全烧毁并掉入太平洋,其实并不是什么大不了的事。
那么,为什么不设计可重复使用的飞船呢?这个问题的答案与各国的航天需求密切相关。比如,中国目前并没有设计可重复使用的货运飞船,而是专注于高效、大规模的物资运输,来满足空间站的长期任务需求。假如我们只是在进行小规模的运输,早就可以设计出可重复使用的货运飞船了。然而,可重复使用的飞船不仅需要特殊的回收技术,还必须考虑多种复杂的因素,例如:飞行器的隔热材料、返回舱的可控设备、以及太空废弃物的回收处理等。换句话说,可重复使用飞船的设计虽然具有优势,但也会带来一系列的技术难题和额外的成本。
事实上,尽管中国目前还没有大规模推进可重复使用的货运飞船,但我国正在进行一些小型货运飞船的设计。例如,今年计划进行测试的轻舟货运飞船和昊龙航天飞机,便具备了可重复使用的能力。这些飞船的最大优势是灵活性高,能够快速响应,不需要等待发射窗口。然而,可重复使用的飞船往往会在运载能力上有所牺牲。例如,美国的龙货运飞船,其最大运输能力也只有2-3吨,与中国的天舟飞船相差甚远。可见,在追求可重复使用的同时,必须在其他方面做出妥协,这也是可重复使用飞船的一个固有特点。
无论飞船是否可重复使用,最重要的还是能够满足航天任务的需求。这才是航天任务设计的核心。中国今年预计测试的可重复使用飞船,主要会参与对空间站的小规模补给任务,未来我国空间站将进行全面升级,计划扩展到六舱位,并与国际进行更多合作。到那时,新的货运飞船将会更好地支持这些任务,尤其是在紧急补给方面。虽然目前中国对可重复使用的货运飞船并没有过多追求,但随着航天技术的发展,未来这些技术也许会得到更广泛的应用。
顺便提一下,预计在7月中旬,我国将执行天舟九号货运飞船的发射任务,具体的时间和区域可以关注我国航天中心的相关发布。如果你是航天爱好者,记得做好准备,亲自见证这次壮丽的发射!