以下文章來(lái)源于少年聽(tīng)世界 ，作者丸子?jì)? 少年聽(tīng)世界. 每個(gè)孩子天生都是科學(xué)家！在這里，一起遨游自然科學(xué)的浩瀚星空～ 有人說(shuō)，造火箭是工科生的夢(mèng)想和極致浪漫。 最近，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院一群充滿激情的學(xué)生，就創(chuàng)造了“造火箭”的新歷史！他們成功進(jìn)行了歐洲首個(gè)火箭跳躍測(cè)試，這是實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用火箭研制的重要技術(shù)節(jié)點(diǎn)。據(jù)說(shuō)，當(dāng)初他們是受SpaceX的啟發(fā)，開(kāi)始了這個(gè)“造火箭”的項(xiàng)目，并最終“解鎖”這一關(guān)鍵技術(shù)。 而且，整個(gè)“造火箭”在預(yù)算有限的條件下完成的，非常了不起，不僅展現(xiàn)了他們對(duì)太空探索的熱情，還展示了他們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)一個(gè)個(gè)不可能的目標(biāo)。據(jù)說(shuō)，現(xiàn)在瑞士有若干個(gè)這樣的學(xué)生科研項(xiàng)目，目的是為瑞士太空技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)未來(lái)人才。眼下，他們的規(guī)模還太小，但改變世界的決心卻很大！ 當(dāng)前，航空業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一是研發(fā)可重復(fù)使用的火箭。 如果你一直關(guān)注埃隆·馬斯克和SpaceX的獵鷹9號(hào)和星際飛船的發(fā)展，就會(huì)知道跳躍測(cè)試是制造可重復(fù)使用火箭的關(guān)鍵。 沒(méi)想到，這一關(guān)鍵技術(shù)被一幫瑞士大學(xué)生給“解鎖”了。 最近，在一個(gè)由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）學(xué)生發(fā)起的航天項(xiàng)目中，他們創(chuàng)造了歐洲航天歷史的新篇章——他們研發(fā)的Colibri火箭成功自由飛行105米，水平軌跡為 30 米，并垂直著陸安全返回發(fā)射臺(tái)！ 整個(gè)過(guò)程持續(xù)了60秒，這枚小型火箭完成了完美的爬升、橫向偏移和返回著陸，這不僅是團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就設(shè)定的目標(biāo)，也是歐洲至今唯一實(shí)現(xiàn)自由飛行和垂直著陸的可重復(fù)使用火箭！ Colibri火箭的受控飛行和著陸測(cè)試 Colibri：全球首個(gè)學(xué)生自主研發(fā)的可重復(fù)使用火箭 這個(gè)航天項(xiàng)目名叫格呂耶爾太空計(jì)劃Gruyère Space Program（GSP）。它是一個(gè)以學(xué)生為主導(dǎo)的科研項(xiàng)目，目的是推動(dòng)瑞士在航天領(lǐng)域的發(fā)展。 項(xiàng)目開(kāi)始于2018年，具體的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一枚名為克里布利（ Colibri） 的火箭，它要可重復(fù)使用。 Colibri長(zhǎng)為2.5米，重100公斤，采用學(xué)生自己設(shè)計(jì)的F-100雙組元推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)射時(shí)可產(chǎn)生1.2千牛的推力，具備垂直起飛和降落能力。這種技術(shù)正是未來(lái)星際著陸器和重復(fù)使用發(fā)射器的關(guān)鍵所在。 除了火箭本身，團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了uMouche無(wú)人機(jī)，為火箭飛行提供輔助，比如在準(zhǔn)備發(fā)射的Colibri周圍巡視各種狀況。 有意思的是，這次測(cè)試的時(shí)候，這幫學(xué)生還玩心大發(fā)，將一片奶酪綁在Colibri的一個(gè)著陸腿上，以此向瑞士傳統(tǒng)致敬，因?yàn)槟汤铱墒侨鹗康摹皣?guó)菜”。不知道這塊奶酪會(huì)不會(huì)因?yàn)镕-100的火箭羽流而融化…… 火箭羽流是指從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管噴射出來(lái)的氣體流，這些氣體在飛行時(shí)形成了一種像羽毛一樣的形狀。 發(fā)射前，GSP主席、也是創(chuàng)始成員的杰雷米·馬爾西亞克表示，“我們要證明學(xué)生可以在私營(yíng)公司或航天機(jī)構(gòu)之前，就能夠?qū)崿F(xiàn)在歐洲發(fā)射火箭并回收”。真是壯志凌云少年強(qiáng)啊！ 團(tuán)隊(duì)測(cè)試Colibri火箭 顯然，他們做到了。迄今為止，歐洲還沒(méi)有一家私營(yíng)公司成功進(jìn)行過(guò)跳躍測(cè)試。歐洲的阿麗亞娜集團(tuán)計(jì)劃為它的Themis可重復(fù)使用火箭計(jì)劃進(jìn)行跳躍測(cè)試，然而，測(cè)試最近被推遲到了2025 年。 去年，PLD Space 發(fā)射了歐洲首枚可重復(fù)使用的亞軌道火箭，名為 Miura 1。但這個(gè)火箭不是為垂直著陸而開(kāi)發(fā)的，因此不需要跳躍測(cè)試。 所以，這支學(xué)生團(tuán)隊(duì)搶先一步，擊敗了歐洲航天局和歐洲私營(yíng)航天公司，成為第一支在歐洲大陸成功進(jìn)行跳躍測(cè)試的團(tuán)隊(duì)。 追隨埃隆·馬斯克的腳步，書(shū)寫(xiě)自己的故事 讓人佩服的是，整個(gè)項(xiàng)目最初僅由五名學(xué)生運(yùn)營(yíng)，他們從中學(xué)就認(rèn)識(shí)，高中畢業(yè)后一起考上了瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院?，F(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)已發(fā)展到15人的規(guī)模。 瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院“造火箭”的一群學(xué)生 團(tuán)隊(duì)基本由一群機(jī)械和電氣工程專業(yè)的學(xué)生組成，學(xué)生們不僅自主設(shè)計(jì)和建造了火箭，還開(kāi)發(fā)了相關(guān)的控制算法，此次測(cè)試是他們系列實(shí)驗(yàn)中的一次重要里程碑。 25歲的機(jī)器人專業(yè)學(xué)生、該團(tuán)隊(duì)的發(fā)言人尤莉·博寧說(shuō)起整個(gè)過(guò)程，難掩興奮。她表示，歐洲還沒(méi)有人發(fā)射過(guò)載物的火箭，并讓它再次著陸， “我們團(tuán)隊(duì)一起完成了所有開(kāi)發(fā)工作，這真是太棒了?！? 負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)的尤莉·博寧，是項(xiàng)目初建時(shí)的成員之一 據(jù)說(shuō)，他們是受到了美國(guó)SpaceX項(xiàng)目的啟發(fā)，其火箭可以垂直降落到地球上，團(tuán)隊(duì)認(rèn)為原理是一樣的，因此，他們相信自己也可以完全自主開(kāi)發(fā)和建造Colibri。 了解SpaceX的話會(huì)知道，它是第一家成功實(shí)施可重復(fù)使用火箭計(jì)劃的公司，它的主力火箭是獵鷹9號(hào)，可以部分重復(fù)使用，并利用其第一級(jí)助推器進(jìn)行垂直著陸。 與此同時(shí)，SpaceX 的下一代星際飛船火箭將完全可重復(fù)使用，這意味著上面級(jí)和第一級(jí)都將返回地球著陸。 SpaceX最近對(duì)這種方法進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)鍵測(cè)試，使用其Mechazilla機(jī)械“筷子”臂從空中接住了Super Heay第一級(jí)助推器，收獲了來(lái)自全球的“崇拜和折服”。 跟“偶像”SpaceX比起來(lái)，GSP團(tuán)隊(duì)的“家當(dāng)”可真是太簡(jiǎn)陋了。開(kāi)發(fā) Colibri 的成本不到 25萬(wàn)瑞士法郎（大概205萬(wàn)人民幣）。 他們使用簡(jiǎn)單廉價(jià)的材料建造了火箭。博寧說(shuō)，“通常，Colibri的油箱是從建筑工地找來(lái)并改造的管道”。團(tuán)隊(duì)還借助3D打印，可以在很短的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立更換某些部件，這樣就無(wú)需依賴供應(yīng)商了。 所有關(guān)于火箭的事情，都由學(xué)生自己完成。當(dāng)然，他們也是有支持的。 在這些學(xué)生努力的背后，是瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的MAKE原型設(shè)計(jì)項(xiàng)目（目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力）和眾多行業(yè)合作伙伴的支持。 比如，他們現(xiàn)在有55個(gè)工業(yè)合作伙伴。其中包括為他們免費(fèi)提供礫石坑做測(cè)試的公司，以及起重機(jī)公司等。嗯，操作起重機(jī)也是團(tuán)隊(duì)成員自己來(lái)干，當(dāng)然必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)。 博寧說(shuō)，“造火箭”的過(guò)程中，他們會(huì)聯(lián)系世界各地各領(lǐng)域的專家進(jìn)行請(qǐng)教，這些專家也很樂(lè)意為他們提供建議。像瑞士第一位宇航員克洛德·尼科利耶，就是這些青年火箭迷們的項(xiàng)目導(dǎo)師。 現(xiàn)在，像GSP這樣的學(xué)生科研項(xiàng)目還有若干個(gè)，可見(jiàn)瑞士為太空技術(shù)的發(fā)展，正在大力培養(yǎng)未來(lái)人才。 其他火箭項(xiàng)目中，正在固定自動(dòng)控制降落傘電子設(shè)備的學(xué)生 據(jù)說(shuō)，接下來(lái)，GSP將以初創(chuàng)公司PAVE Space的形式開(kāi)辟新天地，利用Colibri開(kāi)展“移動(dòng)工程服務(wù)”，未來(lái)還將提供空間監(jiān)視和跟蹤服務(wù)。到2030年，他們希望推出地球同步衛(wèi)星延壽服務(wù)。 連瑞士太空局都表示， “學(xué)生們?nèi)〉玫某删?，值得高度尊敬”? 按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這些瑞士學(xué)生項(xiàng)目非常成功，“此類項(xiàng)目將為他們的成長(zhǎng)奠定良好而實(shí)用的基礎(chǔ)，為他們未來(lái)在太空領(lǐng)域施展拳腳做好準(zhǔn)備”。 有人說(shuō)，GSP的成功不僅為他們帶來(lái)榮耀，也為整個(gè)歐洲航天事業(yè)增添了新的希望。而這個(gè)希望，也是眾多因素共同作用的結(jié)果。 總之，這次的火箭跳躍測(cè)試，展示了年輕人非凡的創(chuàng)造力和勇氣。 END 更多精彩文章請(qǐng)點(diǎn)擊下面“藍(lán)字”標(biāo)題查看： CALL FOR PAPERS｜《物理與工程》征稿量子世紀(jì)年烏云里的常數(shù)——4.14話h會(huì)議紀(jì)要｜2024年全國(guó)高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教育學(xué)術(shù)研討會(huì)2023版《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》內(nèi)容細(xì)化修訂解讀中國(guó)大學(xué)物理教育MOOC聯(lián)盟2023年工作會(huì)議（擴(kuò)大）暨典型案例交流會(huì) 會(huì)議紀(jì)要2021年《物理與工程》優(yōu)秀論文、優(yōu)秀審稿專家、優(yōu)秀青年學(xué)者名單王青教授：源自蘇格拉底的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教育——在互動(dòng)中共同學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)讀后感：教育中的現(xiàn)實(shí)和遠(yuǎn)方王青教授：昨晚（6月9日），清華電動(dòng)力學(xué)期末考試朱邦芬院士：“減負(fù)”誤區(qū)及我國(guó)科學(xué)教育面臨的挑戰(zhàn)《物理與工程》2024年第1期目錄樂(lè)永康：新冠肺炎疫情防控下美國(guó)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及中美情況對(duì)比顧牡：對(duì)于重新制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》的認(rèn)識(shí)和體會(huì)朱邦芬院士：從基礎(chǔ)科學(xué)班到清華學(xué)堂物理班朱邦芬院士：對(duì)培養(yǎng)一流拔尖創(chuàng)新人才的思考李學(xué)潛教授：物理是一種文化李學(xué)潛教授：如何幫助物理系學(xué)生邁過(guò)從高三到大一這個(gè)坎穆良柱：物理課程思政教育的核心是科學(xué)認(rèn)知能力培養(yǎng)穆良柱：什么是物理及物理文化？穆良柱：什么是ETA物理認(rèn)知模型穆良柱：什么是ETA物理教學(xué)法吳國(guó)禎教授：我的國(guó)外研究生經(jīng)歷印象——應(yīng)清華大學(xué)物理系“基科班20年·學(xué)堂班10年紀(jì)念活動(dòng)”而寫(xiě) 陳佳洱，趙凱華，王殖東：面向21世紀(jì)，急待重建我國(guó)的工科物理教育王亞愚教授：清華物理系本科人才培養(yǎng)理念與實(shí)踐葛惟昆教授：關(guān)于中外人才培養(yǎng)的幾點(diǎn)思考安宇教授：為什么傳統(tǒng)的課堂講授模式需要改變安宇教授：其實(shí)教學(xué)就是積累的過(guò)程劉玉鑫教授：關(guān)于本科生物理基礎(chǔ)課程教學(xué)和教材編著的一些思考沈乾若：重創(chuàng)理科教育的美加課程改革Henderson C：美國(guó)研究基金支持下的物理教育研究及其對(duì)高等物理教育的影響《物理與工程》期刊是專注于物理教育教學(xué)研究的學(xué)術(shù)期刊，是中國(guó)科技核心期刊，1981年創(chuàng)刊，歡迎踴躍投稿，期刊投審稿采編平臺(tái)： http://gkwl.cbpt.cnki.net 歡迎關(guān)注 《物理與工程》微信公眾號(hào) 繼續(xù)滑動(dòng)看下一個(gè)輕觸閱讀原文 物理與工程向上滑動(dòng)看下一個(gè) 原標(biāo)題：《受SpaceX啟發(fā)“造火箭”，瑞士大學(xué)生擊敗歐空局，創(chuàng)造歷史！》 閱讀原文