關鍵一步！歐洲航天局本周將首次點燃最大固體火箭發動機

在接下來的幾天里，歐洲航天局計劃第一次點燃目前最大的固體火箭發動機。這款名為P120C的發動機，是歐洲航天局計劃在其下一代火箭中使用的關鍵硬體：Vega-C和Ariane 6。這次試驗是一個關鍵的步驟，看看發動機是否能在未來幾年內做好航天飛行的準備。

該測試計劃在位於法屬蓋亞那Kourou的ESA南美航天港進行。在那裡，P120C將被放在測試台上，發動機將被點火超過兩分鐘。 P120C也需要一個大型試驗台。發動機的高度超過四層，寬度為11英尺。

如今，像P120C這樣的固體火箭發動機是一種相對稀有的品種。大多數主要火箭都依賴於使用冷液體推進劑的發動機，如低溫氧氣和氫氣。這些發動機通過將兩種類型的液體 ———— 燃料和氧化劑 ———— 送入燃燒室進行操作。這種方法使發動機特別有效，這意味著它們更有效地使用燃料來產生推力。

圖片來源：ESA/S. Corvaja

此外，還可以操縱液體發動機的推力，這一概念稱為節流。它與改變汽車加速度的方式類似，具體取決於如何踩下油門踏板。通過改變液體流過發動機的速度，可以加速或減慢火箭的加速度。這對於發射後火箭著陸地球十分有用。

然而，液體發動機有它們的缺點。要讓這些推進劑在發動機中燃燒，需要大量複雜的機械、感測器和閥門，這使得裝置變得複雜和昂貴。「沒有什麼是免費的，所以這通常需要通過額外費用來彌補，因為它更複雜，有更多部件。」 ESA的Vega發射裝置工程經理Nicola Ierardo告訴The Verge。

同時，在這樣的低溫下儲存推進劑是困難的，並且液體可能變得不穩定。例如，SpaceX液氧推進劑的奇怪行為導致該公司的獵鷹9號火箭之一在2016年在發射台上爆炸。

圖片來源：ESA/S. Corvaja

相比之下，固體火箭發動機比它們的液體推進劑簡單得多。固體火箭發動機的推進劑已經混合在一個堅固的大塊中，而不需要兩個液體混合在一個空間內。當發射時，固體推進劑被點燃並且以恆定速率燃燒。這意味著這些類型的發動機不能節流，並且其設計靈活性較低，但它們不需要那麼多的閥門和機器，這使得它們更便宜。雖然它們的效率較低，但固體火箭發動機仍然具有很大的推力，同時被認為是最安全的火箭。

因此，如果你需要一些廉價、可靠的推力，堅固的火箭發動機就能解決問題。這就是固體火箭發動機經常被用作火箭附件的原因，以便在起飛時提供額外的動力。 ESA希望使用兩個P120C作為Ariane 6的捆綁式助推器。但是，該機構還希望發動機作為Vega-C的主要助推器。

儘管如此，製造像P120C這樣的超大型電動機仍然很難，因為需要大型製造工廠和外殼來製造發動機的所有大部件，並且需要巨大的存儲設備來容納固體推進劑。 「這集合了歐洲各地不同專業知識，也是我們在庫魯為大量固體火箭推進劑投入大型設施的成果。」Ierardo說。

如果所有事情都按照計划進行，那麼歐洲航天局將繼續測試發動機，因為該機構致力於使其下兩枚火箭準備好飛行。到目前為止，計劃是首次亮相Vega-C 2019年末的第一次飛行，而Ariane 6將在2020年的某個時間推出。本周的測試將幫助工程師來了解他們是否按時完成了這些時間框架。 「這應該證明設計的幾個方面，包括性能、推力、發動機的動態以及結構的機械完整性。」Ierardo說，「這是一個非常重要的考驗。」

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