学生的“自制”火箭比任何其他业余航天器飞得更快、飞得更远——打破了 20 年来的记录

南加州大学学生制造的新型火箭“余震二号”(Aftershock II) 最近在高度、功率和速度方面打破了多项 20 年来的业余航天记录。它达到了距地球表面超过 470,000 英尺的高度，并进入“高超音速”状态。

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一群美国学生将一枚“自制”火箭发射到太空，比任何其他业余火箭更远、更快，打破了一系列世界纪录。这枚学生制造的导弹飞得很高90,000英尺（27,400米），超过了之前的纪录保持者——20多年前发射的中国火箭。

这枚破纪录的火箭名为余震二号，由南加州大学 (USC) 火箭推进实验室 (RPL) 的学生设计和建造，该实验室完全由本科生管理。 10 月 20 日，学生们在内华达州黑岩沙漠的一个地点发射了余震 II。火箭高约 14 英尺（4 米），重 330 磅（150 公斤）。

RPL 团队在 11 月 11 日发布的一份报告中写道，火箭在升空后仅两秒就突破了音障，并在发射后约 19 秒达到了最大速度。 14 篇论文总结了此次发布。随后火箭发动机烧毁，但随着大气阻力减小，飞船继续爬升，使其在发射后 85 秒离开地球大气层，并在 92 秒后到达最高高度或远地点。此时，鼻锥与火箭的其余部分分离，并展开降落伞，以便它可以安全地重新进入大气层并在沙漠中着陆，RPL 团队将其收集起来进行分析。

火箭的最高点距离地球表面约 470,000 英尺（143,300 米），南加州大学的代表在一份声明中写道，“这比任何非政府和非商业团体之前飞过的太空都更远”。 。此前的纪录为 380,000 英尺（115,800 米），由中国民用太空探索队的 GoFast 火箭于 2004 年创造。

在飞行过程中，余震 II 的最高速度约为 3,600 英里/小时（5,800 公里/小时），即 5.5 马赫——音速的五倍半。这比 GoFast 稍快，GoFast 也保持了 20 年的业余速度记录。

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但海拔和速度并不是余震二号打破的唯一记录。南加州大学机械工程专业本科生、RPL 团队执行工程师 Ryan Kraemer（即将加入 SpaceX 的 Starship 团队）表示：“这一成就代表了多项工程第一。”声明。 “余震 II 的特点是学生发射过的最强大的固体推进发动机和业余爱好者制造的最强大的复合材料发动机。”

这次破纪录的发射是 RPL 的最新成功。据 Live Science 的姊妹网站 Space.com 此前报道，2019 年，另一个小组成为第一个由学生领导的团队，将火箭发射到卡门线（Kármánline）——太空正式开始的假想边界。余震二号只是第二枚达到这一里程碑的学生火箭。

为了创造破纪录的火箭，余震 II 团队在热防护方面采用了新的进步，这在火箭以高超音速（5 马赫以上）飞行时至关重要。学生们为 Aftershock II 涂上了一种新型耐热涂料，并为其配备了钛涂层翅片，取代了之前型号中使用的碳基部件。

“高超音速下的热防护是行业层面的一项重大挑战，”克雷默说。该团队所做的升级“表现完美，使火箭基本完好无损地返回”。然而，加热效应如此强烈，以至于钛翅片从银色变成蓝色，这是由于一种称为“阳极氧化”的过程，其中金属与大气中的氧气发生反应，形成一层氧化钛，他补充道。

该团队还为火箭设计了一个新的控制单元，称为高空传感、遥测和电子回收模块（HASMTER），用于跟踪火箭的飞行并部署降落伞。

负责 RPL 团队的研究人员对这些学生印象深刻，他们从老师那里得到的帮助很少。

“这不仅对于学生团队来说是一个非常雄心勃勃的项目，对于任何非专业火箭工程师团队来说也是如此，”南加州大学宇航工程系主任、航天工程师丹·欧文 (Dan Erwin) 说道。在声明中。 “这证明了我们寻求培养新兴航天工程师的卓越能力。”