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据说美国土星5号技术已经失传,是真的吗?美国现在还能造出土星5号吗?
美国NASA的解释,承认了土星5号运载火箭技术失传了,但是这种失传,并不是因为美国的宇航技术退步而失传了,而是这一技术被废弃不用了。
我们学习中国古代史和世界古代史的时候都会发现,古代有很多先进的技术都已经失传了,古埃及的金字塔是如何建造的?现代人一直都解不开这个谜团,埃及金字塔的建造是一个已经失传了的技术。当然,现代人可以用钢筋混凝土的材料、起重机的技术建造一个比金字塔还高的建筑或者和金字塔类似的建筑,但那都不是金字塔。
中国古代也有很多的技术也已经失传了,东汉三国时期,诸葛亮发明了一种交通工具,叫做“木牛流马”。
木牛流马,其实是两种交通工具,一个是木牛,一个是流马,主要功能是用来运输粮食,木牛流马是一种自动化的交通运输工具,就算不是全自动化,也是半自动化,但是,现在已经无法复制了,魏晋南北朝时期,祖冲之根据诸葛亮木牛流马的设计理念,发明了“千里船”,《南齐书·祖冲之传》记载道:“以诸葛亮有木牛流马,乃造一器,不因风水,施机自运,不劳人力。”祖冲之发明的千里船,一日可航行一百多里,不借住风力,也不需要人力,所谓的“施机自运”,究竟是怎么运行的呢?无从得知!因此,不仅诸葛亮的木牛流马的技术失传了,祖冲之根据诸葛亮木牛流马的设计理念而发明的“千里船”技术也失传了。
木牛流马和千里船都是古代的交通工具,虽然失传了,但是到了近代,人类发明了运行速度更快、使用更便捷的交通工具,比如火车、汽车和轮船等等,这也算是一种安慰了。
在最近几十年内,人类社会也发生了一次先进技术失传的事件,那就是美国的登月技术。美国的登月技术,实际上已经失传了,为什么这么说呢?
美国人在1969年7月20日,就成功登陆月球了,也就是说在将近半个世纪以前,美国人就掌握了登月技术,但是,现在美国人想要再次登陆月球,非常的难。登月技术的失传其实和木牛流马、千里船的技术失传是一个道理,人类有些科技失传了,并不是因为人类的科技在退步,而是有些技术在后来的历史时期因为遭到弃用而渐渐被人们遗忘。
美国人登陆月球,需要有一种交通工具,这个交通工具就是土星5号运载火箭,根据美国人的统计数据,土星5号运载火箭截止到目前,依然是人类历史上最大的、推力最强的运载火箭,阿波罗飞船装载到土星5号火箭的顶端之后,整个火箭的高度高达111米,这个高度超过了现代都市很多高楼大厦的高度,土星5号运载火箭的载重量是多少呢?可以将118吨重的物体送入太空,人类想要登陆月球,必须要借助像土星5号运载火箭这么大推力的火箭才能成功登陆。
美国的登月技术失传,恰恰是制造土星5号运载火箭的技术失传了,长期以来,在美国就有一种说法,认为土星5号的设计图纸丢失了或者被美国人故意销毁了,才导致人类无法再次登陆月球,总之,就是人们已经无法再复制土星5号运载火箭了,针对这种说法,美国NASA曾经公开解释过,美国NASA解释道:土星5号运载火箭的图纸仍然存在于微缩胶卷上,而微缩胶卷则保存于马歇尔航天飞行中心。
马歇尔航天飞行中心其实就是美国NASA的一个航天基地,在亚拉巴马州,并不是一个神秘的地方,既然微缩胶卷还在,那为什么不重新建造土星5号运载火箭呢?美国NASA又解释说,重新建造土星5号运载火箭没有任何意义了,因为建造土星5号的零部件,有成千上万,而这些成千上万的零部件,美国的各大工厂已经停产了,更重要的是生产土星5号运载火箭及其零部件的一些设施也被改建了,另有别的用途。
美国人为什么将土星5号运载火箭的技术废弃不用了呢?因为自从阿波罗计划成功以后,美国人在宇宙探索领域就转向了,决定不再登陆月球,而是研发航天飞机和建造空间站。
当时的美国人认为航天飞机在未来必定会取代宇宙飞船,航天飞机所使用的助推火箭与宇宙飞船所使用的助推火箭有一些区别,所以,美国人后来在发射航天飞机的时候,并未使用土星5号运载火箭,有的学者认为,美国人当时如果继续生产土星5号运载火箭,是可以建成国际空间站的,而且更具可靠性,也许在1986年,就不会发生挑战者号航天飞机爆炸的事件。美国人在研发航天飞机的问题上,确实走了一段弯路,在2011年以后,美国生产的所有的航天飞机都不再使用了,也没有建造航天飞机的相关计划再次公布出来,因为美国的航天飞机可靠性差,经常发生事故。
美国人在建造航天飞机的问题上走了一段弯路,那是不是要重建土星5号运载火箭呢?其实,美国人已经研发了另外一款大推力的火箭,这就是猎鹰重型运载火箭,相比于土星5号运载火箭,美国人研发出这么大推力的火箭已经迟到了40多年,而且猎鹰重型运载火箭并不是美国NASA研发的,而是一家私人公司研发的,这家公司的创办人就是我们所熟知的伊隆·马斯克,公司的名字就是SpaceX。伊隆·马斯克的公司不仅在研发猎鹰重型运载火箭,而且还在研发可回收的火箭和电动汽车,马斯克有两个想法,第一个想法,就是制造电动汽车,还有一个想法,就是登陆火星,猎鹰重型运载火箭首次飞行,居然把马斯克的一辆特斯拉电动跑车送到了太空,这大概就是代表马斯克的这两个想法吧。
地球与月球的平均距离大约是38万公里,而地球与火星的最近距离也有5600万公里左右,从距离上来讲,登陆火星与登陆月球根本就不是一个数量级,所以,未来登陆火星,可回收火箭可能是一个发展趋势。当新的重型运载火箭以及可回收火箭研发出来以后,土星5号运载火箭的相关技术就永远不会再使用了,真的成为图纸了,而如果连保存图纸的微缩胶卷也丢失了,那登月技术就永远失传了,但这不代表人类无法再次登陆月球,因为人类会发明另外一种更便捷、更快的交通工具到达月球。
所以,从美国人登月技术“失传”的案例上,我们也可以找到古代历史上有很多技术失传的原因,这些技术之所以失传,是因为后来不用了,渐渐被遗忘了,当人们发明了新的技术取代了原来已经失传的技术,已失传的技术也就不再需要“重建”了,因年代久远的缘故,事实上也很难再复原。
土星5号是航天科普领域经常讨论的话题,如果美国的航天技术是进步的,那么为什么过去造的出土星5,以后再也造不出同级别的火箭?
其实,美国是可以造的出土星5号飞机的,但后面选择了造出更便宜的更好的火箭的,但是建造的过程中并不是顺风顺水,遇到一些波折。
土星5号,虽然有历史上最强大的发动机,但是他的原理并不是最先进的。比如现在的分级燃烧循环发动机,当时对于煤油火箭发动机的原理研究不够透彻,认为煤油发动机的室压无法提高,因此放弃了煤油分级燃烧循环发动机,而实际的原因是美国人使用的原油有问题,生产出的煤油含硫量过高,导致高室压下发动机受损。俄国的油田含硫量低,俄国人轻松实现了高室压煤油发动机。
在70年代,美国全面转向可回收航天器和复用火箭引擎。后来研发了分级氢氧发动机。能源火箭是迄今为止最强的火箭,运载能力已经超过了土星5号,所以美国可以造的出土星5号。但是在研究氢氧发动机遇到了问题,复用技术不成熟,导致价格飞升,航天事故频发,维护价格高。但是现在也不能回去重新开发煤油发动机。所以他们从俄国买了成熟的煤油发动机,还把知识产权用于自己名下。度过这段时间,慢慢研究氢氧发动机。后来研发了气塞式发动机的次世代航天分机后来没有用了,又研发了大推力火箭SLS。所以美国有实力造的出土星5,由于各种原因放弃了。
要说迄今为止地球上最大的火箭是哪个?很多朋友都会想起土星五号,它是美国阿波罗登月计划的专用火箭,推力高达3400多吨,可以将几十分钟的阿波罗飞船直接送往月球,然而在土星五号之后,人类再未发射过如此巨大的火箭,一直到今天。
近些年来,美国又提出了“重返月球”的计划,这又需要制造超重型火箭来提供推力,不过美国已经不愿意再制造土星五号那样的火箭,因为相关技术已经落后(一说图纸丢失),而是想制造一种效率更高更经济的大推力火箭,于是太空发射系统(Space Launch System,简称SLS)应运而生。
SLS是一种超越土星五号的强大火箭发射系统,由美国航天飞机发射系统演变而来,设计者为美国宇航局,这种超重型火箭高度在98~117米之间,重量在2497~2951吨之间,总推力在3810~4173吨之间,可以将70到165吨的物体发射到地球近地轨道,也可以将20~50吨重的物体送往月球。
实际上中美俄三大航天强国均有超重型火箭研制计划,我国与美国SLS同等级别的超重型火箭为长征九号,俄罗斯有叶尼赛超重型火箭,但美国SLS是进度最快的一种,整发火箭已可以开始装配,今年的1月17日(北京时间),它在发射平台上进行了第一次芯级点火试验,不过让人失望的是试验情况不很理想。
这次试验在美国密西西比州圣路易斯湾附近的斯滕尼斯航天中心,其当地时间1月16日下午5点(北京时间17日上午6点)左右,美国宇航局对SLS火箭进行了点火测试,本次测试是该火箭发射前的试验流程的最后一步,也可以看作是它的首次发射。
但是在试验开始后的一分多钟,芯级级火箭中的4号引擎出现了故障,还产生了一道明亮的闪光,具体原因还未知晓,但原计划需要多台引擎连续工作8分钟的试验工作被迫立即终止。
毫无疑问,这是一次不成功的试验。但曾在美国海军航母上开预警机,后被特殊提拔为美国宇航局局长的吉姆·布里登斯汀认为这次试验虽然只进行了一分钟便喊停,但还是“获得了大量的数据”,但不管怎样,美国宇航局的相关部门都需要分析这次试验失败的原因,并排除故障重新执行这项试验,因此预估美国SLS超重型火箭的首次发射时间将继续推迟,而且从这一次的试验情况来看,原定的首次发射时间很可能大大延后。
我国的长征九号超重型火箭和921火箭的研制正在有条不紊的进行,虽然进入新年才半个月,但是已有消息显示长征9号所用的直径7.5米和9.5米的铝锂合金舱段已在研制中。
而我国运载火箭院也在官网宣称今年会发射一款新的神秘火箭,网友们从图片上判断认为很有可能就是传说中专门用来登月的921火箭,这款火箭立项于1992年9月21日(故名),其高约84.7米,发射质量为2200多吨,可以将80吨重的物体送入近地轨道,将27.5吨重的物体送往月球,完全可以满足载人登月飞船的发射。
因此,如果今年我国的921火箭能够发射成功的话,从时间上来看,我国的首次载人登月任务甚至能赶在美国重返月球计划的首次载人登月任务之前完成,真如此,也是一件让国人更感骄傲的事呀。
参考资料:
《环球网》1月17日文章《美国SLS核检首次点火试验失败,点火一分钟引擎便出现故障》
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