利用第二级火箭外壳和包装材料建造系留卫星

四、利用第二级火箭外壳和包装材料建造系留卫星

按当今技术水平,都采用二级火箭发射人造卫星。为节省成本,各国都回收利用第一级火箭。美国航天飞机是成功回收火箭第二级的范例,本以为这样可以大大降低航天费用,结果却比货运火箭高得多。除了航天飞机兼顾载人功能,提高了成本外。主要原因是:第二级火箭速度约8千米/秒。要使它重返大气层安全降落,必然要大大增加火箭的结构重量,使回收第二级火箭得不偿失。因此当今各国对第二级火箭,往往一抛了之。

其实构成末级火箭的材料,都是强度高、密度小的铝合金,完全可以作为系留卫星的建筑材料。即使火箭上有些不便利用东西,也可以作为工质,供电火箭喷射。一般情况下,第二级火箭壳体重量,常常是有效载荷的1倍以上。将第二级火箭壳体用于建造太空电梯,等于将这部分转化为有效载荷。这将大大降低太空电梯的建造成本。

即使采用空心轧辊、钛合金机架、超导电机等减重手段,一套铝合金轧机的质量,恐怕也要超过万吨。如果要将这套轧机装在本来只有数吨的卫星上,这无疑是天方夜谭。但如果是装在质量超亿吨的系留卫星上,那就是奇思妙想了。

系留卫星的微重力、高真空环境,使它成为冶炼超纯净金属、特种合金的唯一场所,月球基地将在这里开始建设。建一家金属加工厂不过是早晚的事而已。加工厂建成之后,每天可利用的金属有数百吨,几个月就可收回成本。任何一位理性的人,都会支持这种选择。

为了便于利用末级火箭上的金属材料,需要适当修改设计:将火箭外壳和推进剂箱体剖开、展平后,就成为符合系留卫星建造要求的合金板。

当系留卫星升到一定高度之后,地面将采用空天飞机运送材料。这时就没有二级火箭的外壳可供利用了。但要保证运送的材料不被损坏,免不了要包装。至少也要装到集装箱中送到系留卫星。这时可规定:所有包装材料都必须用铝合金制造。材料用完之后,这些包装材料(包括集装箱)重熔后,完全可以用于系留卫星的建设。因为将集装箱运回地面的成本,比买新集装箱更高。