在逐漸講求火箭重複利用的時代,能更壓低成本的新型液氧甲烷火箭便成為航太界開發寵兒,包括 SpaceX 星艦都往此方向前進。不過現在,全球第一個成功發射液氧甲烷火箭且沒爆炸的國家是中國,其朱雀二號運載火箭日前順利進入軌道,證明中國商業航太發射技術日趨成熟。
美東時間 7 月 12 日凌晨 2 點(台灣時間 12 日下午 2 點),中國民營運載火箭企業「藍箭航天(LandSpace)」與中國官方媒體宣布,該公司的第 2 架朱雀二號運載火箭(Zhuque-2、ZQ-2)成功進入地球軌道,成為全球第一個入軌的液氧甲烷燃料火箭,美國太空軍的數據隨後證實有個物體位於 431×461 公里的太陽同步軌道上,傾角 97.3 度。
全球航太界都密切關注此次發射,因為藍箭航天正試圖證明液氧甲烷火箭燃料的可行性、是否值得其他人跟進。
🚀LandSpace’s official launch video of Zhuque-2 Y2 methane rocket. Full HD: https://t.co/Bjg6kqR30a https://t.co/cJC69brGXA pic.twitter.com/ya7fPGzjEf
— CNSA Watcher (@CNSAWatcher) July 12, 2023
相較於傳統液氧液氫和液氧煤油火箭,液氧甲烷火箭具備更乾淨、更安全等特性,比如:甲烷比液氫更便宜,發射成本降低;液氧甲烷溫差比液氧液氫小,隔溫措施更簡單;甲烷密度較高,占用空間較小;液氧甲烷火箭維護極方便,滿足可重覆使用火箭的需求等。
過去因化學與工程挑戰,甲烷火箭不在首選,但隨著綠色推進劑與火箭可重複使用性越來越受重視,甲烷突然顯出相對於傳統燃料的優勢,迅速成為火箭發射服務商的首選燃料。
目前,全球航太強企都在開發新一代甲烷燃料火箭,包括 SpaceX 的星艦(Starship)、ULA 的火神運載火箭(Vulcan)、藍色起源的新葛倫火箭(New Glenn)、火箭實驗室(Rocket Lab)的中子號(Neutron)、Relativity Space 的人族 R 號(Terran R)等。
今年早些時候,Relativity Space 以 3D 列印技術打造、且採用液氧甲烷做為推進劑的人族一號(Terran 1)火箭順利發射升空,可惜最後未進入軌道;SpaceX 星艦亦同,首次軌道級試飛 4 分鐘後就於空中爆炸解體。
朱雀二號火箭在 2022 年 12 月 14 日的首次飛行也不順利,由於未能順利入軌導致 14 個有效載荷全數毀損,但僅僅第 2 次發射,他們就成功了。據分析,使用甲烷做為推進劑讓成本降低 50~90%,第一節火箭能產生 268 噸推力,低地軌道有效載荷量 6 噸,太陽同步軌道有效載荷量 4 噸。
外界尚不清楚此次朱雀二號火箭發射是否攜帶有效載荷,但可確定的是火箭頂部有整流罩,與正常起飛配置一樣。
- LandSpace claims win in the methane race to orbit via second ZhuQue-2 launch
- China’s Landspace reaches orbit with methane-powered Zhuque-2 rocket
- China beats rivals to successfully launch first methane-liquid rocket
(首圖來源:CNSA Watcher/Twitter)