击网站（认准这只鹰）

引言及介绍2018年的新年伊始，“钢铁侠”埃隆·马斯克的SpaceX就通过一枚重型猎鹰的发射引爆了全球的关注度。无论是“现役最强火箭”的头衔，还是那辆正在太空中的溜达的樱桃红特斯拉都极具宣传效应。一时间媒体上无数的文章，不厌其烦地一遍遍讲述这次发射任务本身以及SpaceX的坎坷经历，再写到钢铁侠本身，并进一步致敬了他的母亲。这里我也来谈谈，不过我们在此不谈情怀，只谈猎鹰火箭自身。技术上横向纵向的聊聊。再客观的对比一下我们的航天技术，找找差距。由于涉及到的内容有点多，因此计划分成几部分来写：第一部分：鹰之击 — 回顾并总结此次重型猎鹰的首次鹰击长空；第二部分：鹰之躯 — 重点介绍重型猎鹰和猎鹰九火箭；第三部分：鹰之心 — 主要谈谈猎鹰火箭的心脏——梅林发动机；第四部分：鹰之魂 — SpaceX的看家绝招，火箭的回收和复用；第五部分：鹰之梦 — 最后一部分则是钢铁侠在重型猎鹰之后的另一个疯狂的计划——ITS，也就是火星殖民计划。连载之一：鹰之击 01 鹰击长空早在首次发射之前，SpaceX就在其官网上放出了在这次重型猎鹰发射之前放出的预告视频，或者说是此次发射任务的模拟动画。可以说黑科技满满：两枚助推器陆上同时回收；芯一级海上回收；“飞天特斯拉”进入地球-火星转移轨道。而在2月7日的实际发射中，起飞时重达1400吨的重型猎鹰喷吐着烈焰，在27台梅林1D发动机超过2000吨的推力作用下一飞冲天的场景带给观者的震撼绝对比动画中要强烈百倍。重型猎鹰首次发射时画面数分钟后，两枚助推火箭同时回收的场面也犹如科幻场景。这一画面曾无数次出现在SpaceX的宣传PPT中，但这一次它真真切切的发生在了观众的眼前。同时回收两枚助推火箭而随后公布的飞天特斯拉遨游太空的画面更是让很多原本对火箭并不感兴趣的人投来好奇的一撇。“飞天特斯拉”遨游太空于是乎，全球的各大媒体几乎都在第一时间纷纷报道了此事。并毫不吝啬按照SpaceX自己的说法，将“现役最强火箭”的桂冠戴在了重型猎鹰的头上。SpaceX网站上的重型猎鹰页面钢铁侠马斯克一面将自己心爱的座驾送上了心心念念的火星之旅，另一方面则几乎免费得到了所有主流媒体的大力宣传。旗下SpaceX和特斯拉两大品牌的形象都陡然拔高了很多。绝对是教科书式的营销案例。不过，一片鲜花和掌声中也有其他声音，英国的《卫报》不知出于何种心态，就嘟囔了一句“花费1亿美元送上去一个10万美元的太空垃圾”。02 白璧微瑕以上内容，在铺天盖地的刷屏攻势下，相信对于绝大多数关注过此次发射的人来说都是知道的。其实，大家或许更津津乐道于飞天特斯拉上隐藏的种种彩蛋。因为那更亲民，更有话题感。但关于此次发射任务的其他部分，国内媒体却鲜有报道。这里主要涉及到两个不完美的地方：芯一级回收失败在原计划中，除了回收两枚助推火箭之外。火箭的芯级（也就是火箭中间的主箭体）的第一级部分（简称“芯一级”）也是要被回收的。在前面的模拟动画中就有芯一级返回，并着陆在据发射点卡纳维拉尔角600多公里处海面上的无人驳船“Of Course，I will still love you （我当然还爱着你）”。这也是之前“猎鹰九”火箭第一级常用的回收方式之一。然而，在2月6日的发射任务中，芯一级在返回着陆的最后阶段，原本计划用于减速而应当启动的三台发动机只有一台成功启动（至于原因，有一说是因为用于点燃发动机的点火剂耗尽，囧），仅仅一台梅林发动机的推力不足以进行充分减速。最终芯一级以超过每小时500公里的速度摔进海面。并在随后不久因为无法妥善的被打捞以及送回陆地，被搜寻火箭残骸的美国海军以防止泄密为由凿沉。芯一级回收失败，坠落海面 “飞天特斯拉”迷路了芯一级回收失败并不算严重问题，因为他不会影响到整个发射任务的成功。马斯克也解释到：按原计划，即便芯一级回收成功，也不会再次重复使用。因此，这个问题造成的损失的可能就是9台梅林发动机和其他部件。但是下面这个问题就比较严重了：马斯克的推特就在飞天特斯拉上隐藏的彩蛋纷纷揭晓之际，马斯克发布了一条貌似平淡的推特。说（上面级，也就是第二级火箭）第三次点火成功，已经越过了火星轨道并朝着小行星带继续前进。一时间各个专业机构纷纷询问SpaceX出了什么事情。因为按照原定计划，上面级第三次点火进行机动变轨应当是将特斯拉送入“地球-火星”转移轨道（简称“地-火转移轨道”），也就是一条环绕太阳的椭圆形轨道：近日点在地球公转轨道，远日点在火星公转轨道。如果是正式的火星探测任务，那么载荷（如飞船、探测器等）进入地-火转移轨道后就可以前往火星之旅了。进一步说，如果任务的目标就是火星，那么当载荷到达火星轨道后需要通过再次机动变轨进入环火星轨道。然后是如“奥德赛”探测器那样一直环绕火星运行还是如“好奇号”火星车一样在火星上着陆就看具体的任务要求了。而此次飞天特斯拉原本的任务就是进入地-火转移轨道，并在此轨道上“飞行超过10亿年”。但是钢铁侠的推特上看，似乎是重型猎鹰用力过猛，飞过头了，直接越过了地火转移轨道，使得飞天特斯拉的椭圆轨道变成位于远日点在火星和木星之间的小行星带，而近日点还是在地球轨道附近。具体情况我用下面的图片讲解可能会更直观一些。“飞天特斯拉”迷路图浅蓝色圆形：地球公转轨道红色圆形：火星公转轨道橙色椭圆形：地-火转移轨道，也是本次任务原计划的最终轨道绿色椭圆形：现在“飞天特斯拉”进入的错误轨道这样一来，飞天特斯拉几乎注定永远错过火星之旅。它也许还能在这条新的椭圆轨道（上图绿色的椭圆）上“运行10亿年”，不过也的的确确是迷路了。严格意义上来说，如果这次的“飞车秀”是一次真正的以火星任务为目标的商业发射，那么载荷没有正确入轨，就意味着任务失败。就如去年7月，我们的胖五（长征五号）第二次发射时所载的“实践十八号”卫星未能入轨，发射任务判为失败。或许有同学会觉得这个类比有些不恰当，因为去年胖五的那次失败，当时载荷（实践十八号卫星）根本还没“摸到”轨道。但此次的飞天特斯拉迷路事件至少也应当和去年6月我国的“长征三号乙”发射“中星9A”卫星没有正确入轨一样的定义为“部分失败”。03 瑕不掩瑜尽管重型猎鹰的首次亮相并非十全十美，然而我认为总体来说，应当是瑕不掩瑜。SpaceX还是非常成功的向大家展示了这款“现役最强”的运载火箭的强大能力。而马斯克旗下的另一大品牌特斯拉也是出尽风头。安装在底座上的飞天特斯拉巨大的重型猎鹰整流罩下略显渺小的特斯拉而重型猎鹰也确实凭借其骇人的参数一举从波音的“德尔塔IV型”火箭手中夺下其保持了十多年的现役火箭运载能力“最强”的头衔。至于参数有多“骇人”，我们留到下一期详细说。而发射过程本身应该说还是非常成功的。美国宇航局这次特意安排了位于肯尼迪航天中心的LC-39A发射台给重型猎鹰来执行发射任务。要知道，这个发射台是当年阿波罗登月计划时“土星五号”重型火箭首次发射使用的发射台。此举用意非常值得玩味。这是在致敬当年土星五的设计者“火箭狂人”——冯·布劳恩呢？还是在致敬新一代的火箭狂人，钢铁侠——埃隆·马斯克呢？但不管用意如何，2月7日当天，“重型猎鹰”这款自土星五号之后，美国发射过的威力最强的火箭并未如钢铁侠之前笑称的“将发射台炸成碎片”，而是姿态优美的直刺苍穹。芯级节流而且仔细观察，火箭一离开发射台，芯级（中间的）发动机就开始工作在节流模式（可以理解为小功率模式），芯级喷射的火焰明显的要弱于两侧的助推火箭。下面这张图上芯级节流更加明显。芯级节流要知道，重型猎鹰的两枚助推火箭其实就是“猎鹰九”运载火箭的第一级，和芯一级是完全一样的。芯级节流技术在这种情况下可以最大程度的避免芯级火箭和助推火箭由于共振可能导致的同频干扰等问题。这又是妥妥的一个黑科技。虽然“飞天特斯拉”没有能正确进入地火转移轨道，火星梦基本泡汤。但毕竟特斯拉在太空中是没有动力的，无法通过自身的机动变轨自我救赎。而且，不管怎么说，这也是重型猎鹰这么一款全新霸王级的火箭的首次亮相，这样一份答卷怎么也算得上是漂亮的。04 尾声本篇就到此结束了。这一篇中我们一起简单回顾了一下重型猎鹰的首次鹰击长空之旅，优点缺点我们都聊到了。下一篇则让我们来一起好好认识一下重型猎鹰以及猎鹰九这两款SpaceX的当家火箭。其中重型猎鹰为何称得上是“现役最强”，和其他主要的现役运载火箭对比一下就明白了。重型猎鹰用途在哪里？而猎鹰九这款主力产品在重型猎鹰横空出世之后是否会变成昨日黄花呢？且听下回分解。#情感写作小能手#