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2023-01-31
天舟三號受控墜入地球！成本3.5億元，為啥白白扔掉而不是回收？
更新時(shí)間：2022-07-28 17:20:20作者：佚名
問天實(shí)驗(yàn)艙與我國空間站對接之后，我國空間站又有新動作，天舟三號貨運(yùn)飛船已經(jīng)在27日受控再入大氣層，飛船絕大部分器件已燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。
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貨運(yùn)飛船再入大氣層，是我國對航天行業(yè)負(fù)責(zé)任的一種體現(xiàn)，可以避免讓天舟三號成為太空垃圾，同時(shí)在墜毀時(shí)受控墜落到指定的安全海域“尼莫點(diǎn)”，尼莫點(diǎn)位于南太平洋中，又被稱為航天器的墓地，因?yàn)檫@里是距離人類最遠(yuǎn)的海域，同時(shí)這里的海洋生物也少得可憐，猶如海洋沙漠，少量殘骸落入這里對人類、對地球生物影響最小。
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可另一方面問題又來了，既然天舟貨運(yùn)飛船最終要脫離空間站，受控再入大氣層，最終墜落地球，那為啥不能像龍飛船一樣可回收，而是白白扔掉它呢？
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為啥要扔掉天舟貨運(yùn)飛船？
首先要說的是，天舟貨運(yùn)飛船在設(shè)計(jì)之初就沒想過要可回收，它沒有隔熱罩，沒有返回控制系統(tǒng)和降落傘等，只能白白扔掉。
而之所以沒有設(shè)計(jì)成可回收飛船，是因?yàn)樘熘圬涍\(yùn)飛船不可回收才是性價(jià)比最高的方式。
這一點(diǎn)咱們來看一下可回收的貨運(yùn)飛船“龍飛船”。
2011年，美國宇航局與Space X簽署了一份價(jià)值過億美元的合同，SpaceX為國際空間站運(yùn)輸貨物，單次費(fèi)用為1.33億美元。
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目前Space X的貨運(yùn)龍飛船已經(jīng)執(zhí)行多次送貨任務(wù)，從理論上來看，貨運(yùn)龍的最大發(fā)射質(zhì)量為15噸，最大載貨量是6噸，但實(shí)際上貨運(yùn)龍的載貨能力在2-3.5噸之間，上行1公斤的貨物運(yùn)輸成本在40000美元左右。
當(dāng)然了，可回收利用的飛船，還意味著能夠從空間站攜帶貨物返回，比如：2020年4月時(shí)，龍飛船就從國際空間站帶回了1800公斤的貨物。
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算上上行運(yùn)貨能力和下行送貨能力，也就是3噸多的貨物來回運(yùn)輸?shù)那闆r下，貨運(yùn)龍飛船1公斤貨物的成本也在20000美元左右，按照目前的匯率來算，相當(dāng)于13.5萬人民幣。
那我國的貨運(yùn)飛船運(yùn)輸費(fèi)用呢？
天舟貨運(yùn)飛船的成本大約是3.5億元，最大上行載貨能力是6.5噸，其中天舟三號運(yùn)輸了約6噸物資，1公斤貨物的運(yùn)輸成本是58333元，從運(yùn)輸成本上來看，天舟貨運(yùn)飛船的費(fèi)用非常低。
之所以會如此，就是因?yàn)槲覈熘圬涍\(yùn)飛船的載荷比非常高，達(dá)到了48%-50%，而貨運(yùn)飛船的載荷比卻非常低，只有32%左右。
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為啥貨運(yùn)龍的載貨比如此低呢？
實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)貨物的可回收，貨運(yùn)龍飛船在上行階段要攜帶返回的燃料，而這些燃料其實(shí)也占據(jù)了一定的載荷。
除此之外，為了應(yīng)對返回時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生的高溫，還要安裝隔熱罩，以及設(shè)計(jì)成特殊的“鐘”形，還要安裝回收設(shè)備，反推發(fā)動機(jī)，著陸降落傘等，而這些既會增加貨運(yùn)飛船的發(fā)射重量，占據(jù)貨物的載荷，使得攜帶的貨物更少，而且還會增加研發(fā)成本和運(yùn)行復(fù)雜度，所以貨運(yùn)龍飛船的載荷比較小。
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我國新一代載人飛船
實(shí)際上，天舟貨運(yùn)飛船和貨運(yùn)龍并不是同一類產(chǎn)品，兩者沒有可比性。
因?yàn)樨涍\(yùn)龍的優(yōu)勢是下行運(yùn)貨能力，它可以將空間站上的貨物運(yùn)回到地面，對于空間站來說這種運(yùn)輸方式很關(guān)鍵，因?yàn)榭臻g站有許多實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成果不能總是隨著載人飛船的返回艙返回地面，畢竟載人飛船的返回艙能裝的貨物有限。
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而天舟貨運(yùn)飛船的優(yōu)勢就是載荷比高，運(yùn)輸成本低，而且天舟貨運(yùn)飛船還是為數(shù)不多能夠?yàn)榭臻g站提供在軌推進(jìn)劑加注，目前只有俄羅斯的進(jìn)步號飛船和我國的天舟貨運(yùn)飛船能夠完成這項(xiàng)任務(wù)。
缺點(diǎn)是它無法將貨物安全送到地面，雖然它也會再入大氣層，但是在再入大氣層的過程中會與空氣摩擦燒毀，少量殘骸落入南太平洋尼莫點(diǎn)。不過為了最大化利用，我國會將空間站的垃圾放入到天舟貨運(yùn)飛船中，垃圾會隨著貨運(yùn)飛船一起在天空中燃燒殆盡。
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事實(shí)上，我國空間站并非只有神舟載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船，還有一個(gè)新家伙即將服役，它就是“新一代載人飛船”。
新一代載人飛船 資料圖
新一代載人飛船是多功能飛船，既能滿足空間站送人運(yùn)貨的功能，還能滿足載人登月功能，而且新一代載人飛船也是可重復(fù)使用的飛船，大大降低載人飛船的飛行成本。
我國新一代載人飛船每次最多可運(yùn)7人，或者是3人+貨物，同時(shí)因?yàn)榉祷嘏撘沧銐虼螅?strong>在滿足載人返回的同時(shí)，也能載貨返回地面。
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等待咱們的新一代載人飛船服役之后，咱們再綜合對比多個(gè)數(shù)據(jù)，來分析它和貨運(yùn)龍，載人龍飛船的優(yōu)缺點(diǎn)。