星艦二次試飛昇空!超重助推器爆炸,飛船繼續飛行後失聯

·自4月首飛以來,SpaceX對星艦進行了1000多次改進。二次試飛是將星艦置於真實飛行環境的另一次機會,以最大限度地提高SpaceX的學習能力,快速迭代開發是必不可少的。這次飛行測試也將首次展示熱分離系統和新的電子推力矢量控制系統。馬斯克則在發射前揚言“保證刺激”。

星艦升空後,鏡頭對準了33個發動機的工作狀態。

掃清重重阻礙,SpaceX創始人馬斯克期待已久的大火箭星艦終於迎來了二次試飛。美國東部時間11月18日8時03分(北京時間11月18日21時03分),SpaceX星艦在美國得克薩斯州起飛,執行第二次軌道級測試飛行任務。火箭級間分離後,“超重”助推器爆炸,SpaceX原本希望引導它在海洋中可控濺落。但“星艦”飛船仍在移動,以更快的速度飛向太空。發射約9分鐘後,在場者歡呼。直播視頻中,馬斯克微微點了點頭。但據美國全國公共廣播電臺報道,幾分鐘後,任務控制中心似乎與“星艦”飛船失去聯繫,歡呼聲逐漸平息。

星艦由第一級“超重”火箭助推器和第二級“星艦”飛船構成,未來兩者皆可重複使用。這枚大火箭原定於11月17日二次發射,但由於要更換一個柵格翼驅動器,所以發射推遲到18日,這些像華夫餅形狀的柵格翼將幫助火箭助推器在發射後返回地球。雖然發射推遲了,但一些長途跋涉來到得克薩斯州最南端觀看火箭發射的人還是願意留下來繼續等待。

這次起飛後,如果一切按計劃進行,“超重”火箭助推器將在發射後約7分鐘濺落在墨西哥灣。而“星艦”飛船繼續向東飛越海洋,接近軌道速度,並在升空約90分鐘後降落在夏威夷附近的太平洋上。如果任務成功,二次試飛的星艦將是第一次與外太空擦肩而過,它將成爲有史以來最大、最強的火箭。

升空後,指標顯示星艦33個發動機工作正常。

保證刺激

星艦整體高120米,直徑9米,旨在將人和貨物運送到月球、火星和更遠的地方,也計劃設計用於環球客運,地球上的乘客只需半小時就能到達目的地。星艦被認爲將是有史以來最大也是最強的運載火箭,馬斯克曾說,星艦推力是美國航空航天局(NASA)土星5號登月火箭的兩倍多。

二次試飛是星艦4月首飛任務的重演,試圖完成首飛未能完成的任務。SpaceX在11月16日表示,這次飛行是將星艦置於真實飛行環境的另一次機會,以最大限度地提高SpaceX的學習能力。“快速迭代開發是必不可少的,因爲我們致力於建立一個完全可重複使用的發射系統,能夠將衛星、有效載荷、乘員和貨物運送到各種軌道,以及地球、月球和火星上的着陸點。”

在此次發射前,馬斯克11月16日在社交媒體X上揚言這次發射“保證刺激”。同樣的場景也在今年3月出現,當時馬斯克在星艦首飛前也表示,星艦軌道級首飛的成功機率爲50%,“我並不是說它會進入軌道,但我保證會很刺激。”他補充道,“不會無聊。”

今年4月20日,星艦從美國得克薩斯州起飛,執行首次軌道級測試飛行任務,但升空後不久就遇到了問題,SpaceX下達了自毀指令,隨後星艦在墨西哥灣上空摧毀。

11月18日,馬斯克在社交媒體X上曬出站在星艦33臺發動機之下的視頻。

那次發射對地面基礎設施造成嚴重破壞,在發射臺炸出一個大坑,碎片飛濺到大約5英里外的一個小鎮上,引發了監管審查。當時星艦的猛禽發動機陣列對發射臺產生了大量熱量和壓力,導致混凝土發射臺破裂。中佛羅里達大學行星科學家菲利普·梅茨格(Philip Metzger)表示,星艦首飛導致發射臺造成了相當於火山噴發的效果。

千次改進

爲了再次嘗試星艦入軌飛行,馬斯克9月曾表示,自4月首飛以來,SpaceX對星艦進行了1000多次改進。最終在11月16日獲得美國聯邦航空管理局的批准,星艦得以二次試飛。美國聯邦航空管理局認定,SpaceX符合所有安全、環境、政策和財務責任要求。

SpaceX對星艦進行了1000多次改進。

SpaceX表示,星艦首次飛行測試提供了大量經驗教訓,直接促進了火箭和地面基礎設施的幾次升級,提高未來飛行成功的可能性。爲了避免再次發生炸燬發射臺的情況,發射臺用了35300立方英尺的高強度混凝土加固。SpaceX還在發射臺下安裝了一個噴水系統,用於減緩助推器33臺猛禽發動機產生的巨大能量。據Ars Technica報道,該噴水系統包括火箭下方的厚穿孔鋼板,通過鋼板噴水來抵消33臺猛禽發動機同時產生的熱量和聲波能量。

第二次飛行測試也將首次展示用於超重助推器猛禽發動機的熱分離系統和新的電子推力矢量控制系統。其中,“熱分離”技術是這次發射中最大膽、最棘手的設計變化。通常情況下,傳統火箭一級助推器的主發動機停止,然後火箭第二級在分離後點火。但星艦的二次試飛是在一二級仍相連的情況下,二級開始點火。SpaceX在星艦助推器的頂部增加通風口和重型隔熱罩,讓火焰逸出,馬斯克表示,這種方式不會令火箭爆炸,它還給了第二級一個很小但很重要的推力,使火箭的有效載荷增加大約10%。

蘇聯曾使用過這種“熱分離”方式,但馬斯克說這是SpaceX第一次嘗試,也是“飛行中最危險的部分”。馬斯克曾表示,如果發動機點火,星艦在這個過程中沒有爆炸,“我認爲我們有相當大的機會進入軌道。”

不過,SpaceX龍飛船前任務主管阿比·特里帕蒂(Abhi Tripathi)曾表示,這樣做的代價是,熱分離可能會使助推器面臨更大的火焰風險。SpaceX希望重複使用助推器,但這個舉動與正常預期相反。