張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

馬斯克衛星

美國航空探索公司(SpaceX)總經理馬斯克,他打算2018年起的兩年內要發射12000顆衛星,把地球包起來,實現衛星Wi-Fi,大家打開手機之後在任何地方都可以跟12000顆衛星當中的某幾顆進行通信,你那個山再高都能夠覆蓋,海洋再大也能夠覆蓋。美國如果真能把衛星Wi-Fi搞好了,那就太厲害了。

張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

我們過去講要想富先修路,那若是將來通光纜,通電纜,通Wi-Fi,村村通,山區通,海洋通,天空通,到處都通,還有沒有地域時空的概念?

民營公司發射衛星,火箭還要回收

SpaceX公司一直在探索,看能不能降低航天發射的費用,實現低成本發射。2012年使用獵鷹9號,把龍飛船送往國際空間站,解決國際空間站和地面天地之間的往返運送人或者貨物的問題。當時就感覺,這麼大個火箭發射一次就不用了,太浪費了,能不能讓這枚火箭重複性利用?2016年SpaceX公司利用獵鷹9號做了一個試驗,看能不能回收。

經過四次失敗,最後一次降落在海上一個遙控船上,成功回收了火箭。大家都感覺太神奇了,這麼大火箭都能回收。回收的這枚火箭裝上燃料之後,在第二年9月份又把一艘貨運飛船發射成功了。這太神奇了,不僅僅解決了回收的問題,回收後經過簡單維修,裝上燃料,火箭又開始二次發射貨運飛船,人類第一次解決了火箭循環使用的問題。

張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

為什麼要回收火箭?首先大家想到的就是便宜,可以節省百分之八九十的費用。火箭技術很複雜,它不像汽車、火車與飛機,能夠流水線作業。造一枚火箭多少錢呢?便宜的一個億,貴的好幾個億美元。

美國航天也曾走過彎路

美國航天走了很多彎路。最早就是載人登月,使用土星火箭。後來美國感覺太浪費了,應該發展天地往返飛行器,也就是航天飛機。

美國率先走了航天飛機道路以後,大家都感覺,哇,這個好神奇,航天飛機上邊可以載很多人到外層空間去,轉了一圈回來又在空軍基地降落。但是很不幸,1986年挑戰者號爆炸,2003年哥倫比亞號爆炸,十幾個航天員死亡,這個項目被迫下馬。美國痛定思痛,還得走火箭這條路。

張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

火箭製造經費很貴,所以美國就在想能不能進行重複使用。但是這麼大個東西怎麼回收?獵鷹9號屬於比較大的火箭,將近40米長,豎起來有十四五層樓高,這麼大一個東西,發射完了以後要回收它,難度可想而知。你試著拿一支鉛筆,使勁往天上扔,這支鉛筆從天上降下來之後,落到一塊橡皮上,而且筆直地站在那個地方紋絲不動,倒了就算失敗,而且不管是在陸地上還是在海上都能夠立住,這個難不難?火箭回收比這個更難。

火箭是如何回收的?

那用什麼方法回收呢?戰鬥機飛行員碰到問題之後彈射降落傘下來,這個原理大家都清楚。滑翔飛行,減速,直接就降落。獵鷹9號把X-37B發射上去,然後自己滑翔降落,這都沒有問題。另外就是火箭動力反推,反推火箭再加上降落傘,獵鷹9號用的就是這種反推火箭。

它是怎麼一個發射過程呢?火箭裡頭全裝的燃料,發射後升到五六十英里高度的時候,燃料大部分燒光了,還有一些剩餘燃料,啟動二級火箭。二級火箭啟動之後,一級火箭分離。它是怎麼分離的呢?原來使用小雷管,按照程序設計,一級火箭燒完了之後,小雷管一起爆直接給它炸脫離。扔了一級火箭以後,二級火箭繼續走,這個時候一級火箭已經沒有載荷了,依照慣性仍然往上助推,推到100英里左右高度的時候,上邊有個小反推火箭反推到一個角度,然後再垂直降落。它上升時速能達到3000多公里,往下降的時候有重力加速度,這麼一個20多噸重的大傢伙,它自己往下降的速度很快,這個時候就要想辦法給它減速。減速的辦法是什麼呢?獵鷹9號有9個發動機,這個時候啟動9個發動機當中的3個反推減速,讓它慢慢降落。

張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

這個時候它得找降落區在哪兒,目標區在哪兒。目標區原來就劃了10公里半徑的一個範圍,然後慢慢往那個降落區縱向移動。在空中離地面還有幾百公里的時候,火箭身上的4個網狀翼鰭打開,就相當於4個小翅膀,主要是穩定姿態增加阻力的,因為火箭是個圓柱狀的東西,打開4個鰭以後,讓它豎直了,穩定它在空中的姿態,然後慢慢降落,減少到五六百公里的時速。到最後離地面還有幾十公里的時候,9個發動機全開降速,這個速度已經是非常低了,也就是每秒幾公里的速度。距離地面還有五六公里高度的時候,打開4個支架準備降落。我們看那個視頻非常驚人,下邊畫了一個小十字,火箭就垂直降落在十字標線上。

在空中離地面幾十公里的時候,它怎樣預先找到那個降落區,找到降落區以後,它怎麼去找浮船,或者找地面上降落區中畫有十字靶標的地方?這個導航精度要非常高,必須要達到釐米級,我們平常用的GPS是不行的,必須得用軍用導航。另外要控制這9個發動機反推,反推要根據它的重力加速度,計算出幾個發動機的反推力,確定啟動3個、6個還是9個,不同時間點是不一樣的。落下來之後,40米高的這麼一個東西,怎麼樣讓它屹立不倒?它不像飛機趴在地上,火箭是垂直的一個東西,怎樣落到漂浮在海上的平臺還不倒,這個難度我感覺是最大的。

送特斯拉跑車上火星

大家聽我這麼一說,SpaceX公司好牛,它承擔了好多軍用項目,比方說X-37B,這是個絕密的項目。現在SpaceX公司在搞重型獵鷹火箭,重型獵鷹火箭是獵鷹9的升級版,3個獵鷹9號加在一塊,連在一塊,摞起來以後有20層樓高,推力有多大呢?18架波音747推力的總和,比原來阿波羅登月那個土星5號火箭推力還高50%。2018年1月份,馬斯克旗下有一個特斯拉汽車,好多人知道特斯拉電動汽車。特斯拉制造了一款新型的電動跑車,紅色的,馬斯克要把這個電動跑車推到太空去。美國的戰略目標不是登月,因為登月阿姆斯特朗早就上去了,太空一小步人類一大步嘛。美國下一步就要登火星殖民,馬斯克把那個電動紅色小跑車給弄到火星軌道上去,據說可以待10億年,這個是非常牛的。

張召忠:用12000顆衛星包圍地球,馬斯克能實現衛星Wi-Fi麼?

美國不是有航空航天局(NASA)嗎?航天得政府出錢,怎麼能讓私人公司來折騰這事?其實從奧巴馬時期就開始折騰了,奧巴馬說國家沒錢,現在你們私人公司投資搞航天,誰有錢誰來搞。咱們聽說有私人公司搞房地產的,沒聽說私人公司搞航天發火箭的,這失敗概率得多大?特朗普又加大力度了,政府就是出政策,要搞軍民結合,包括軍用的像X-37B這樣的項目,以後都讓私人公司去投資和發射,政府和民間一塊推動國家太空項目的發展。所以美國航空航天局把很多太空任務都外包了,宇宙飛船,貨運飛船,這些東西都是私營單位承包的。

摘自《進擊的局座:悄悄話3》作者:張召忠

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