“10,9,8……2,1,点火”,随着倒计时的结束,庞大的运载火箭伴随着巨大的轰鸣徐徐腾空而起,将卫星送入太空。那你知道发射成功后火箭末级去哪了吗?你知道,除了变成太空垃圾,火箭末级还能化身太空实验室,太空旅馆,甚至还能用来拯救地球吗?
今天我们来了解一下,少有人关注的火箭末级的去向问题。
就像火车有不同的车厢,火箭也分成一级、二级,最后一级称为末级。火箭前几级箱体就像皮薄馅大的饺子,这个“馅”就是燃料,“皮”就是火箭的壳体。火箭发射就是通过燃烧燃料、排出气体,获得持续加速,将卫星送入外太空。在一级火箭燃料烧光后,就把一级火箭扔掉。因为一级火箭壳体有十几吨重,带着它继续飞行,会影响火箭继续加速。同理,二级火箭燃料烧光后,也要把二级火箭扔掉。说到这里,你肯定明白了——只有末级火箭带着卫星进入目标轨道,前面几级火箭在烧光后,就抛掉了,最终坠落到地面上。这就是为什么发射火箭要计算落区、甚至要提前疏散人口的原因,砸到花花草草多不好啊。而美国太空探索公司埃隆·马斯克的成名绝技就是让一级火箭完好无损地回到地球,并且通过重复使用来降低发射成本。
火箭末级将卫星送入目标轨道后,就成了一块漂浮在太空中的巨大太空垃圾。既然末级也进入了轨道,能不能改造下,把废弃末级变废为宝?我国科研人员提出了火箭末级留轨试验方案,在火箭末级基础上,通过增加能源、通信、测量和控制模块,升级改造将火箭末级变成“太空实验室”,充分利用火箭末级的完整结构和轨道停留时间,搭载多种科学仪器,开展元器件验证、新材料合成、生物、制药、基础物理等科学实验,为科学家提供更多上太空做实验的机会。这项技术目前已经变成了现实。
国外还有人脑洞大开,提出把末级火箭的箱体改造成一个太空旅馆,发展太空旅游业。其实火箭末级还能用来保护地球!如果有近地小行星撞击地球,除了用核武器把小行星炸碎之外,最靠谱的办法就是发射一个撞击器把小行星轨道撞偏。但人造的撞击器重量太轻了,不足以把小行星偏转出安全的距离。这时候,如果带着火箭末级去撞,就可以充分发挥末级的重量优势,把小行星偏转到距离我们更远的轨道。比如长征五号的火箭末级干重足足有6.5吨重。计算发现,如果利用航天器控制胖五末级去撞击小行星,一发胖五火箭可以起到三发胖五的小行星防御效果。真可谓大块头有大智慧,关键时候,火箭末级可以用来保卫地球!(据中国科协科普部)