载人龙飞船别飘！猎鹰9号火箭才是SpaceX最大功臣

猎鹰9号火箭的成功戏剧性地扭转了这一趋势。为了降低向国际空间站运送物资的成本，美国宇航局(NASA)从2006年到2010年向SpaceX投资了3.96亿美元，以开发其货运龙飞船、猎鹰9号火箭以及在开普敦建立发射台。这项投资促成了2010年6月4日的猎鹰火箭发射，这不仅为NASA带来了更大好处，也为这个国家带来了价值。

NASA局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)说：“得益于NASA对SpaceX的投资，我们现在拥有大约70%的商业发射市场份额。与2012年相比，这代表着很大的变化，当时我们的占有率为零。”

比烘干无线电天线更疯狂的事！

今年早些时候，有记者问及马斯克及关于2010年6月深夜前往发射台的事情，以及猎鹰9号火箭航空电子设备在最后一刻的修复情况。记者问道：“对我来说，你们坚持第二天发射的决定似乎相当疯狂，但那是一次完美发射。”对此，马斯克回应说：“我做过比烘干无线电天线更疯狂的事！”

事实上，在猎鹰9号火箭的第二次飞行中，他们确实干过更疯狂的事情。2010年12月初，SpaceX将其第二枚猎鹰9号火箭送入发射台。这次发射的目的是测试“龙”太空船在飞行和重返地球大气层期间的情况。这项任务备受关注，因为SpaceX在太空舱内放了Brouère奶酪，以向喜剧团体巨蟒组(Monty Python)的《奶酪商店》（Cheese Shop）致敬。

但真正的戏剧性事件再次涉及猎鹰9号火箭的第二级。猎鹰9号火箭的第二级由单个梅林真空发动机提供动力，它在较大的第一级脱落后将有效载荷推入轨道。发动机上有个加长的喷嘴，可以在地球大气层上方获得最佳推力。这个喷嘴是由C-103铌合金制成的，属于相当坚固的材料。

猎鹰9号火箭第二次飞行的准备工作进展始终都很顺利，直到12月8日发射前几天的最后一次发射前拍照检查。在这些照片中，SpaceX的发射团队意识到他们有个严重问题，即喷嘴上出现了裂缝，而且裂缝沿着喷嘴向上延伸了近三分之一。原来，大约在发射前一个月，SpaceX收到了NASA的要求，希望在火箭的级间添加更多气态氮。因此，技术人员在底部铺设了2.5厘米长的管路，并将氮气炸入。这股气流导致梅林发动机喷嘴振动，并最终破裂。

火箭在喷嘴破裂的情况下无法发射，而更换它的过程非常繁琐，需要SpaceX加州工厂尽可能快地生产出喷嘴，将其运往佛罗里达州，并安装在火箭上。这可能需要长达一个月的时间。马斯克讨厌延迟任务日期。随着货运龙飞船的发射，他完全知道SpaceX将创造新的历史。之前没有任何私营公司将航天器送入轨道，然后安全地将其收回。因此，他拿出手机，给公司的王牌技术人员马蒂·安德森(Marty Anderson)打了电话。

马斯克想让安德森带着金属剪刀进入火箭内部，将加长喷嘴剪短，这是解决发动机喷嘴破裂的最快办法。安德森接受了任务。几个小时后，他乘坐马斯克的私人喷气式飞机从该公司位于加州的工厂飞往佛罗里达州，进入电梯，并乘坐起重机到达火箭级间位置。当时，火箭直立在发射台上，很快安德森就把喷嘴剪短了。

较短的发动机喷嘴将使SpaceX火箭的第二级性能略有下降，推进率也会降低。但更大的担忧是，此举破坏了一层抗氧化涂层，这可能会导致点火后的某些侵蚀。马斯克解释说：“我们认为，只要侵蚀速度不是太快，那就没有关系。”但马斯克并没有最终决定权。事后，SpaceX不得不说服它的客户NASA相信这个解决方案的可靠性。这次飞行的成功将使SpaceX向空间站运送货物又近了一大步。另一方面，在龙飞船完成关键轨道测试之前失去它，对NASA和该公司来说都是严重的挫折。

图3：SpaceX发射总监蒂姆·巴扎在发射后的派对上向技术员马蒂·安德森致敬

长期担任SpaceX发射总监的布扎表示，要说服NASA并非易事。他和公司的其他副总裁，包括汉斯·科尼斯曼（Hans Koenigsmann）和汤姆·穆勒（Tom Mueller），向NASA商业货运项目的负责人，包括迈克·霍卡丘克（Mike Horkachuk）和艾伦·林登莫耶（Alan Lindenmoyer）介绍了他们的发现。布扎说：“他们无法理解我们提出的建议，也不理解我们对喷嘴做了什么。”

但是SpaceX的副总裁和NASA的工程师们共同解决这个问题，此事持续了大约24小时。在分析结束时，他们将工作提交给了NASA载人航天负责人比尔·格斯滕迈尔(Bill Gersten Maier)，他拥有最终拍板权。布扎说：“在发射的前一天凌晨2点，马斯克打电话给我，说他和格斯滕迈尔谈过了，我们的发射获得批准。”

第二天中午前不久，猎鹰9号火箭发射升空。发射再次取得了成功，被简短喷嘴的第二级运行良好。三个小时后，龙飞船及其携带的奶酪食品安全返回地球。那天晚上，SpaceX团队狂欢不已。他们终于拥有了可以运行的火箭和飞船。

“SpaceX的火箭比同行领先10年以上”

猎鹰9号火箭并非没有瑕疵。在2015年6月的第七次商业再补给任务(CRS-7)中，其助推器在进入轨道的途中失败，摧毁了向国际空间站运送补给的龙飞船。一年多后，SpaceX在卡纳维拉尔角的一次静态点火测试中又损失了一枚火箭。此后，SpaceX已经连续50多次成功发射猎鹰9号火箭。自那以来，SpaceX的工程师们始终在了解他们的助推器，一直在寻求改进。

最明显的是，SpaceX展示了对第一级助推器的可重复使用能力。事实上，在CRS-7失败后的任务中，SpaceX首次回收了猎鹰9号火箭第一级助推器。次年4月，该公司完成了首次飞船无人试飞着陆。然后在2017年3月，SpaceX首次成功利用二手猎鹰9号火箭助推器发射有效载荷。在那之后的三年里，SpaceX已经回收了50多次火箭，有的助推器甚至发射了5次以上。

分析公司Bryce Space and Technology的创始人卡丽莎·克里斯滕森(Carissa Christensen)表示，航天界几十年来一直在讨论垂直发射和着陆的火箭再利用问题。她说：“这总是会带来不同的结果，这是令人向往的，但它从未发生过。然后，SpaceX实现了这一目标。”

与此同时，SpaceX是主动这么做的。通常在太空飞行中，政府机构会为某种类型的项目提供合同，并挑选一名承包商来执行这项工作。虽然SpaceX获得了NASA的大量资金，用于向空间站运送货物和机组人员，但没有资金用于研发可重复使用功能。相反，克里斯滕森说，SpaceX选择自己投入资金以清除技术障碍。作为回报，SpaceX现在拥有世界上唯一可重复使用的轨道火箭，它刚刚进一步增强了主导商业卫星市场的能力。

图4：SpaceX猎鹰火箭家族

（编辑：核心网）

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