飛向太空的自制火箭

類別: 新奇


在第七集的 YouTube 視訊系列“Space Oout”《飛向太空》中,“主機板”(Motherboard)網站的太空秀登上了 VICE 的 YouTube 視訊主頁。

任何有能力的人都可以生產屬於他們自己的太空飛船。目前說這話的確有點痴人說夢,但一個叫做哥本哈根亞軌道(Copenhagen Suborbitals)的組織正在通過非盈利性的開源專案努力使之成為現實。

去年9月,“主機板”網站的編輯趕往丹麥採訪這群新一波DIY太空探索熱潮幕後的拓荒者們,並見證了這些“家庭製作的”火箭的加工過程。哥本哈根亞軌道組織在2008年由兩位業餘工程師和企業家 Kristian von Bengston 和 Peter Madsen創辦,現在是由20多位專家組成的小團體。他們已經決定製造第一枚民間生產的載人飛船並將其送入地球亞軌道。

如果這次發射順利,在接下的幾年中他們將嘗試載人發射。這意味著丹麥將在中國之後成為第四個發射載人航空火箭進入太空的國家。除此之外,如果這一奇蹟真能讓 Kristian von Bengston 和Peter Madsen給實現了,他們的將使一個小本經營下幾十萬美元投入的公司足以匹敵有國家財政做靠山的宇航局以及那些富有的私人宇航公司,比如 SpaceX, Virgin Galactic或是Bigelow。

到目前為止,他們的成就足以令人驚歎:他們組裝的固液混合燃料火箭,HEAT-1X,是第一枚運載著標準數量的試驗假人(完全模擬真人,包括體重組成,關節部分分割)成功升空的“民間”火箭。HEAT-1X不僅僅是目前第一枚圓滿完成主引擎截停和熄火命令的火箭,他還是世界上第一枚,由於低預算,在海上一個漂浮發射臺發射的火箭。

飛向太空的自制火箭
圖為測通過其中的試驗假人來測試發射逃生系統和“Tycho”外太空太空艙。

如果你想發射自己的太空艙,你大可不必對其守口如瓶。通過將太空計劃的資訊公開化,哥本哈根亞軌道組織除了能將難得一見的一手宇宙資料作為交換條件吸引那些痴迷於太空的專家們成為他們的志願者外,他們還籌集捐款,原材料支援和從他們遍佈全球的追隨者中聽取有建設意義的反饋。雖然他們沒有明確公開具體籌集的數目,但估計第一次發射總共花費5萬歐元左右,大約6萬3000美金。今天,他們仍在通過IndieGogo網站的宣傳籌款。

飛向太空的自制火箭
這是最新的哥本哈根亞軌道組織設計的“Tycho”外太空2號太空艙素描圖。這些公開化的素描設計意在邀請任何有能力的人對現存幾何部分和子系統部分提出改進建議。

雖然難以相信,但你家廚房洗菜池上的調節閥可能就是我們火箭所缺少的零件。一個DIY宇宙飛行專案完全開始於一次五金店或是倉庫中的精心翻找。通過日復一日不斷翻出可用的零件和對系統的修改,哥本哈根亞軌道組織的成員們找到了許多價效比更高的,過程更簡單的替代方案來取代原先複雜的系統和昂貴零件。

“與其花大價錢發明我們自己的閥門,為什麼不用這個錢去買一比它便宜幾百萬倍的現成品?”Kristian解釋道,他們在第一次火箭測試中為了防止閥門凍結而使用了一個吹風機來加熱。

哥本哈根亞軌道組織並不只做他們做得到的事。錢和技術是不會自己送上門的,這成了一個限制。但這些方面的限制對這幫工程專家卻是如同塞翁失馬,焉知非福。與其為了在NASA研究中心用不屬於他們的錢租一個昂貴的離心機,哥本哈根的夥計們選擇了當地的遊樂園——著名的帝沃力公園,調高了一輛摩托車的馬力來測試最終太空飛船發射的重力極限值。

這個組織已經完成了第二次針對以 Tycho Brahe 命名的宇宙飛船飛船的測試,Tycho Brahe 生活在是16世紀丹麥,以他極為準確的天文觀測(當時沒有望遠鏡)聞名世界。在2010年一次能量短缺造成一個閥門被凍結,致使發射停止。2011年他們又捲土重來,這次火箭成功的被髮射並升空致2.8千米的高空並在之後由於一個不明的異常狀況使引擎關閉。

飛向太空的自制火箭
和軌道飛行不同,亞軌道飛行實際上只是一個拋物線形的過程,他的縮圖看起來像個巨大的倒U行從地球到太空再返回,整個過程大約15分鐘左右。

通過每一次失敗的發射測試,哥本哈根亞軌道組織即將成功反駁那些持否定態度, 認為太空旅行的技術和研發過於太複雜、昂貴和尖端而不適合一小群民間力量努力挑戰的人。測試中的錯誤和意外對於他們越是危險的,則越有幫助。這就是為什麼哥本哈根亞軌道組織強調不間斷測試整個系統的價值。“我的們無數次用價格便宜的原型火箭去測試,” Peter 解釋,他取消了其他三個潛艇專案的工作。“如果想做的更更好,就要花更多的時間,更高的成本。“基本上,如果質量太高了那麼太空火箭將永遠也無法完成。

火箭引擎,發射逃脫系統和降落傘構成了整個測試系統。自哥本哈根亞軌道組織拋棄上下級制度和失去聯邦政府和商業資金資助的空間專案後, Kristian 解釋說,他的團隊可以在五分鐘內從一個修訂後的草圖設計出一個改進的原型。這甚至高於他以前效力的公司——NASA的效率,Kristian在那裡輔助設計了新的月球探測器併合著了該機構的人類整合設計手冊。

飛向太空的自制火箭
靜態測試中的HEAT-1XP火箭引擎。推力是約7噸。它的推力相當於一頭精力充沛的成年大象。

在播出我們的視訊之前,我們諮詢了 Kristian 最新的航天器研究進展和一個最終載人飛船發射日期。他簡短,模糊,撩人地回答了我們:“新太空艙即將到了到來並將更加…”(link)。另一個發動機的測試,和另一個太空艙的製造將在這個月底完成。這個團隊還沒有確定第一次載人發射的具體日期。而這次發射將把將把 Peter 送入子軌道。在那之前這群人正在竭力放下身份籌集資金以保持研究進度,往好的一面去想。這成為了他們的日常生活。當我們問 Kristian 什麼對令他擔心時,他想了一會兒。“我恐怕不知道把人送上天后接下來要幹什麼。”[Arthur via Motherboard]

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