马斯克的火星梦再近一步:星舰达到轨道速度,FAA将监督调查
澎湃新闻 2024-03-16 10:21

美国中部时间8时25分,正在享受春假的人们、火箭发射追逐者以及SpaceX粉丝聚集在得克萨斯州南帕德雷岛南岸及周边地区,见证了有史以来最大火箭的第三次试飞。在人群以南约8公里, SpaceX巨型火箭星舰在得克萨斯州博卡奇卡起飞,冲破清晨的苍穹。

星舰第三次试飞首次到达了轨道速度,是迄今为止星舰最接近成功的测试。这次发射完成了几乎完整的试飞,比以往飞得更远,不过最终火箭在返回地球的过程中被摧毁。

这次试飞恰逢SpaceX成立22周年,取得的几个关键里程碑可能会改变未来的太空运输,帮助宇航员登陆月球。据路透社报道,SpaceX计划今年至少完成六次星舰试飞,但要得到监管部门批准。而美国联邦航空管理局(FAA)则表示,将监督SpaceX牵头的调查,调查涉及超重助推器和上面级星舰的事故。

达到轨道速度

星舰是世界上体积最大也是最强大的巨型火箭,由第一级“超重”火箭助推器和第二级“星舰”飞船构成,整体高120米,未来两者皆可重复使用。

升空后约2分45秒后,星舰两级分离,50米高的星舰飞船继续飞向太空,超重助推器则开始准备点火以改变轨道。升空约3分钟后,助推器开始返回地球。但超重助推器没有按计划点燃所有发动机,随后失去控制,向地球翻滚,助推器最终丢失,没有实现SpaceX计划中的平缓溅落。据《纽约时报》报道,SpaceX表示,这枚超重助推器在大约1500英尺(约0.46千米)的高度解体。

星链卫星几乎实时传送的现场视频显示,炽热的气体从火箭底部喷出。上升过程很顺利, “星舰达到了轨道速度。”SpaceX首席执行官马斯克随后在社交媒体上宣布。发射大约45分钟后它开始重新进入大气层,但4分钟后通信中断。SpaceX后来表示,星舰未能在重返大气层时幸存下来,可能解体并坠入了海洋。

但美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)对SpaceX表示了祝贺,称这是“成功试飞”。NASA是SpaceX最大的客户,对星舰寄予厚望。在NASA“阿尔忒弥斯”重返月球计划中,星舰承担着核心角色——帮助美国宇航员登月。

它也承载着马斯克的火星梦。马斯克的火星殖民计划是在未来几十年送大约100万人上火星,在火星上建造一座自给自足的城市。而运输工具就是星舰,他希望建造1000枚以上星舰运送生命到火星。马斯克曾形容星舰是“非常现代的诺亚方舟”。

奥巴马政府时期的白宫太空顾问菲尔·拉尔森(Phil Larson)此前曾在SpaceX从事通信工作。拉尔森说,星舰的尺寸和可重复使用性有巨大潜力改变现有太空运输规则,它可以完成全新类型的任务。

而马斯克则表示,在搭载第一批人类之前,星舰应该执行数百次无人飞行任务。本周早些时候,马斯克说,他希望今年至少进行六次星舰飞行。

第三次试飞的大部分过程进展顺利,也实现了打开和关闭有效载荷舱门等测试目标,这是未来运送货物所需要的步骤。但目前星舰距离月球和火星还很远,至少SpaceX的工程师必须弄清楚为何星舰没有在再入大气层时幸存下来。

创新源于失败

SpaceX早已习惯了意外的火灾、坠落和爆炸。比起航空航天业的许多老牌企业,SpaceX似乎更能承受风险。

这次试飞部分成功源于去年两次试飞爆炸带来的技术磨练。去年4月星舰第一次和去年11月第二次试飞都以爆炸告终,但飞行中收集的数据帮助SpaceX的工程师们更好设计星舰。第二次试飞成功测试热分离技术,第三次试飞也是如此。“我们的许多创新都来自于我们的失败,它们教会了我们如何避免太空飞行的危险。”SpaceX太空运行工程师西瓦·巴拉德瓦(Siva Bharadvaj)在发射直播中说。

去年星舰第二次试飞爆炸后,美国联邦航空管理局要求SpaceX采取17项整改措施,包括硬件重新设计、发动机分析,以及对第一级超重助推器和第二级星舰的鲁棒性更新。

SpaceX对火箭系统进行了一系列升级。去年11月的测试发射约七分钟后,星舰启动了预先计划的多余液氧倾倒,但发生了泄漏,引发了一场火灾,最终导致星舰自爆。因此第三次试飞时,避免类似的火灾是头等大事。SpaceX为此做了一些调整,首先消除了在发动机关闭前倾倒液氧的需要,SpaceX对硬件也进行了修改,以降低泄漏的风险。根据美国联邦航空管理局的声明,SpaceX还为其最新的星舰原型配备了额外的防火装置,实施易燃性分析更新,降低火灾风险。

为改进发动机和飞行控制,SpaceX也进行了升级。SpaceX更新了超重助推器的发动机控制算法,并在液氧贮箱上增加了新的大型晃动挡板,以减少推进剂在助推器翻转机动过程中过度晃动。星舰升空后将太空景色传回地球,与任务控制中心保持着强大的数据连接,这要归功于升级了火箭的星链终端并增加了新的星链卫星天线。

快速迭代是SpaceX所有重大创新进步的基础,猎鹰火箭、龙飞船和星链的开发都是如此。“如果你没有失败,你就没有学习,没有改进设计。”SpaceX质量系统工程师凯特·泰斯(Kate Tice)在发射直播中说。(澎湃新闻记者 张静)

编辑/田野

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