又炸了!SpaceX星舰二次试飞 分离成功后自毁系统被迫触发|科技观察

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封面新闻 2023-11-18 23:11 240179

“星舰”发射升空

封面新闻记者 马晓玉 边雪

美国德州星舰基地发射场附近的博卡奇卡海滩,众多粉丝早已恭候多时,等待沉寂七个月的“星舰”再次发射。

继4月20日美国太空探索技术公司 (Space X)首次尝试发射“星舰”并以原地爆炸结束后,北京时间11月18日21点,Space X再次尝试发射“星舰”。

伴随着旭日东升,二级S25发动机顺利点火工作,指挥室传来阵阵欢呼声。然而,在飞行到148公里高度后,助推器便与火箭失去联系。目前,SpaceX公司已经官宣火箭发射失败,推测可能在飞行过程中丢失了一枚助推器,其自毁系统已被迫触发。

值得一提的是,本次发射原定于当地时间17日上午,因临时需要更换格栅翅片执行器而延迟发射,而首次发射前也曾因诸多干扰因素推迟。这似曾相识的一幕令大多数人并不看好本次发射,许多网友在“星舰”直播下方评论道,“虽然这看起来像电影《太空战队》一样,但我并不期待它会成功。”

但也有一些Space X资深粉丝在听说“星舰”延迟发射后,仍旧停留在发射场附近不肯离去,等待观看这场万众瞩目的“展演”。这一关键时刻也吸引了超26万人在NASA Spaceflight的直播间里驻足观看。虽然还是没能摆脱失败的命运,但与此前仅4分钟就“自爆”相比,此次发射已经有了长足的进步。

众多粉丝提前等待在发射场

更新换代的“星舰”仍逃不过失败

自首次尝试“星舰”测试以来的七个月里,SpaceX对火箭及其发射系统进行了一系列严格的审查与优化,以确保每一个微小的环节绝对安全。包括当第一级发动机点火时,在发射台上喷水,以减少升空期间引起的振动;多次模拟和优化发射流程,以确定发动机在飞行中的工作方式;缩短自毁序列的长度等。

等待发射的“星舰”

按照此前计划,“星舰”在发射后的2分41秒后通过“热分级”技术分离,即上级发动机在分离不久前开始点火,这与第一次发射时所采用的传统战略有所不同。在发射后7分钟左右,“超重”助推器会将“自己”引向墨西哥湾附近的降落点。

其在历时90分钟的“旅行”中,会向东飞越墨西哥湾,绕地球一圈,并在夏威夷附近着陆。从技术上讲,“星舰”飞船不会完全绕地球运行,但它的飞行速度预计在500公里的高度达到150250公里/小时的近轨道速度。但遗憾的是,在片刻的欢腾后,这次关键测试还是以自爆告终。

等待发射的“星舰”

为什么大家都在关注“星舰”?

文昌航天科普协会负责人、航天摄影师王禹博很早就开始关注本次星舰的发射,在“星舰”发射直播前,王禹博告诉封面新闻记者:“我内心都是激动的,如果星舰发射成功,代表着人类真的有移民地球以外星球的机会,而不再是梦想了。”

为什么一个“星舰”能吸引万众瞩目?这或许离不开其作为航天领域新“物种”的属性。“星舰”是由马斯克的Space X公司研发的重型可重复使用的火箭系统,由一级助推器“超重”(Super heavy)和顶端的“星舰”(Starship)组成。其整体高度达120米,总重5000吨,起飞推力达到 7500吨。最多可容纳100名宇航员工作生活,大幅超过了当前普通载人飞船的3~6人。

“星舰”整体构造

“星舰”不仅是整个火箭系统的名字,顶端飞船造型的这部分也叫做“星舰”,它的高度达50米,搭配3台海面版猛禽(Raptor)发动机和3台真空版猛禽发动机,它将有能力将超100吨载荷送入LEO(近地球轨道)。“星舰”上面级将有在轨加注的能力,使得它能带着载荷前往深空。“星舰”将会与储罐版“星舰”对接来补充燃料。

与此同时,巨大的“超重”助推器装有33个发动机,将在“星舰”升空时提供第一波动力,能够在全力加速时产生1670万磅的推力,远远超过将“阿波罗”宇航员送上月球的“土星”五号。

等待发射的“星舰”

在提升“星舰”性能的同时,Space X也不忘极力控制成本。“星舰”的主体结构采用廉价的不锈钢,结合更易获取的液氧甲烷推进剂、相对简单的发射塔架,“星舰”的单次发射成本有望低于普通火箭。按照马斯克的说法,未来目标是把平均发射成本压缩到100万美元。

作为决定马斯克“移民火星”梦想成败的核心运载工具,“星舰”的确有着超乎寻常的特性,可谓集规模大、运力强、成本低和可回收复用等优势于一身。它是一种交通工具的升级换代,极有可能成为未来宇航员最常使用的太空交通工具。不仅如此,它还将对天文观测和行星探索等任务有颠覆性改变,且低廉的发射价格能让科学家把有限的预算集中于研发科研载荷。

此前,太空探索技术公司高级顾问瑞斯曼就表示,“‘星舰’确实有完全革命性的潜力,它将真正改变游戏规则……这将有助于推动太空旅游和未来人类在太空的生活。”

“星舰”与助推器分离

炸出来的“星舰”能否满足各方期待?

Space X曾表示,“我们致力于建立一个完全可重复的运输系统,能够将乘员和货物运进地球轨道,帮助人类重返月球,最终到达火星和更远的地方,循环改进是必不可少的。”这种快速迭代的开发方法一直是Space X公司包括“猛禽发动机”、“星链”、“龙飞船”在内所有创新进步的基础。

在这种逻辑下,尽管“星舰”已经测试了好几年,但迄今为止只有今年4月发射的“SN24”升空,且不到4分钟后就炸毁。从“星舰”最早的星虫版本开始,Space X共计炸掉或退役了32个测试原型机。目前,“SN26”和“SN27”也进入测试流程,后续的各测试版本也在设计迭代中。

由此可见,飞行测试的爆炸并不意味着“星舰”的研发到此结束,Space X表示,“目前正在研究多种星际飞船,无论此次结果如何,预计在不远的将来会有另一艘星际飞船发射。”显然,Space X还会有更多“爆炸”在路上。

虽然失败是常态,但Space X创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)已经对星际飞船的潜力做出了重大承诺,并与美国宇航局签订了3亿美元的合同。他承诺其星际飞船月球着陆器最早将在2025年或2026年将宇航员从月球轨道运送到月球表面,执行该机构的阿尔忒弥斯3号任务。此外,星际飞船还将在未来十年内用于火星任务。

此前,美国宇航局官员表示,如果届时“星舰”飞船还没有准备好,他们准备转向其他类型的任务。不仅如此,环保组织和其他组织也正在起诉Space X,要求赔偿4月份“星舰”爆炸造成的损失。显然,如何将“星舰”成功送上太空并不是让马斯克唯一头疼的事,如何解决发射失败所面临的各方不满也不可忽视。

诚然,这是航天领域内的一个新的“物种”,在很多方面实现了颠覆性的创新,对整个人类航天事业都有很大的启发。但其能否实现两年内登上月球,十年内执行火星任务的目标还有待考量。

评论 24

  • 77 2023-11-22 发表于四川

    棒棒哒

  • 77 2023-11-22 发表于四川

    好厉害

  • 77 2023-11-22 发表于四川

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