可重复使用的3D打印火箭，Rocket Lab成功回收助推器
2020年12月2日，南极熊获悉，新西兰太空初创公司Rocket Lab在今年取得了非常成功的成绩。今年3月，它就被美国宇航局选中发射 "探路者 "登月任务。然后，它收购了卫星硬件制造商Sinclair Interplanetary，并且让Electron运载火箭获得了美国航天局的认证。现在，这家航空航天制造商已经发射了Electron火箭，将30颗小卫星部署在轨道上，同时成功完成了火箭第一级回收的首次尝试。
这次任务名为 "返回发送者"，Rocket Lab在发射后将Electron第一级在降落伞系统下带回地球后，成功完成了Electron第一级的降落和回收。自成立以来，火箭Rocket Lab的使命就是 "通过提供频繁的低地轨道发射机会，消除商业航天的障碍"。一级的回收是一个重要的里程碑，使他们有机会使Electron成为可重复使用的火箭，以增加发射频率，降低小型卫星的发射成本。
△Rocket Lab第16次发射的Electron第一级降落后被拖上回收船，图片由Rocket Lab提供
2020年11月20日，在新西兰马希亚半岛的Rocket Lab 1号发射场升空后两分半钟，在约80公里的高度，Electron的第一级和第二级按照标准任务程序分离。Electron第一级发动机关闭后，一个反应控制系统将第一级重新定向180度，使其在返回地球的过程中能够经受住不可思议的高温和压力。
在第一级下降时，部署了一个小型降落伞以稳定和减速，然后在最后一公里部署了一个大型主降落伞。第一级按计划降落，Rocket Lab的回收团队把它运回生产基地，工程师将对回收的火箭进行检查，以收集数据，特别是垂管和降落伞部署系统的数据，这将有助于为未来的回收任务开发更好的发射器。
Rocket Lab创始人兼首席执行官Peter Beck说："今天团队在回收Electron第一级方面所取得的成就并不简单。Rocket Lab的团队付出了巨大的努力，看到这些工作得到了回报，向着可重复使用的火箭迈出了重要的一步，令人激动。"
在这次任务之后，Rocket Lab回收计划的最后阶段将是用直升机捕获Electron的第一级，然后把它送回Rocket Lab生产基地进行翻新和重新发射。如果火箭实验室的回收计划成功，Electron将成为第一个也是唯一一个可重复使用的轨道级小型发射系统。
△Rocket Lab的Electron火箭，图片由Rocket Lab提供
五年前，Rocket Lab宣布，它已经开发出世界上第一枚电池动力火箭，而且发动机几乎完全是3D打印的。这套低成本的发射系统以Electron的形式出现，卢瑟福发动机可以在24小时内3D打印出来。发动机的主要推进阀、喷油器、泵和发动机室都是通过电子束熔化3D打印出来的，发动机本身也是首创，它使用电动马达代替气体，创造出更轻巧、高效的机器。这家初创公司将3D打印用于火箭的主要部件，目前已经发射了第16次电子任务，也是迄今为止单次旅行中最大的卫星有效载荷。
这次 "返回发送者 "任务为TriSept、Swarm Technologies、Unseenlabs和奥克兰大学的奥克兰空间系统计划部署了卫星。这次任务使火箭实验室发射的卫星总数达到95颗。在部署的有效载荷中，有一些卫星希望测试空间碎片脱轨的新方法，实现从空间上网，并建立一个海上监视星座。这次飞行任务中还部署了新西兰第一个由学生制造的有效载荷，即APSS-1卫星，这个卫星目的是监测地球高层大气的电活动，以测试电离层扰动是否可能与地震有关。Rocket Lab为这个项目提供赞助，免费向奥克兰大学提供发射。
与卫星一起进入轨道的还有一个创新的质量模拟器，发射到太空是为了给新西兰奥克兰的Starship儿童医院筹款。由知名设计工作室Weta Workshop制造，这个150毫米的3D打印钛合金侏儒是由全球游戏公司Valve的亿万富翁联合创始人Gabe Newell作为慈善活动的一部分。为了向游戏玩家的聪明才智致敬，Newell安排将这个3D打印的侏儒送去，更被称为 "Gnome Chompski"，以此向游戏《半条命2》中的一项成就致敬，即玩家从游戏开始就携带一个侏儒，然后将其存入发射到太空的火箭船中。
△3D打印的Gnome Chompsk在新西兰的Rocket Lab工厂，在Electron号发射到太空前三天，为Starship儿童医院筹集资金，图片由Rocket Lab提供
在Rocket Lab网站上观看火箭发射直播的观众可以看到 "Gnome Chompski "被真实地发射到太空，这是全世界玩家都喜欢的奇观。Gnome Chompski还发挥了重要的研发功能，让Rocket Lab能够测试和鉴定新的3D打印技术，这些技术可用于未来的航天器部件。
不过侏儒Chompski在太空中的时间是有限的，因为他仍然附着在Electron的Kick Stage上，当Kick Stage在重返地球大气层后燃烧时，他将与它一起脱离轨道。然而这个小矮人的太空冒险非常成功，因为纽尔承诺，在升空后24小时内，每有一个人观看发射网络直播，他就会向星船儿童医院的儿科重症监护室捐赠一美元。三天后，他的组织 "赛车之心"(THoR)宣布，发射后将向星舰基金会捐赠总计286 092美元。
△游戏《半条命2》中的侏儒，也就是大家熟知的侏儒Chompski，终于可以乘坐火箭上太空了，图片由Rocket Lab提供
Rocket Lab的级回收计划工作于2019年初开始，在过去18个月中进行了一系列成功的回收和硬件系统测试之后，"返回发送器 "任务。Electron公司的部分3D打印火箭已经开始展现其真正的潜力，随着未来任务中的级回收计划在半空中进行，Rocket Lab可能会在未来看到更多和更高成本效益的升空，并加速3D打印技术在火箭初创公司中的应用。
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