在经历了两次试飞爆炸后,马斯克的SpaceX“星舰”重型火箭在当地时间14日进行了第三次试飞,在火箭发射升空后,马斯克难掩激动,在社交平台发帖祝贺,美媒分析称,第三次试飞进行了几次测试,获得了过去两次试飞期间没有达到的进展,然而,“星舰”火箭在重新进入大气层后失联。
撰文/记者 丁林 段大卫
据美国媒体14日报道,美国太空探索技术公司的"星舰"重型火箭进行了第三次试飞。这次试飞中,33台发动机均正常启动,并在发射2分40秒后成功进行了热分离。这一成果超过了第二次试飞中发生助推器和飞船相继爆炸的情况。
然而,在返回大气层后,SpaceX的星舰信号丢失,任务也因此提前结束。此次试飞虽然取得了一些进展,但仍需进一步改进和完善。
在SpaceX星舰第三次试飞在飞行器失去信号后,马斯克在社交平台X上表示,“星舰将使生命多行星化”,随后SpaceX官方账号转发了这条推文。
此次第三次飞行测试的目的包括:火箭两级的上升段燃烧、打开和关闭“星舰”的有效载荷舱门、在星舰滑行阶段进行推进剂转移演示、第一次在太空中重新启动“猛禽”发动机、“星舰”受控重入大气层。
《纽约时报》科学记者肯尼思分析称,从发射的直播画面中,可以看到火箭的“超级重型助推器”溅落海面。在上次尝试中,“超级重型助推器”在此时爆炸,看起来SpaceX已经解决了这个问题。火箭的第二级即飞船部分的有效载荷舱门已经打开。这就是未来“星舰”部署“星链”卫星的方式,演示其工作原理是今天飞行的目的之一。
在飞行期间,“星舰”进行了几项测试。第一项试验是打开有效载荷门,它还将在星舰内的两个燃料箱间移动数吨液氧。这是对未来两艘“星舰”在轨加注的初步测试,对于将飞行器送上月球至关重要。最后,“星舰”尝试在太空真空中重新启动一个“猛禽”发动机,这在以前是没有过的。
对于SpaceX而言,此次试飞虽然以失联告终,但是一个重要的里程碑,也是其向商业化太空旅行迈进的又一重要步伐。未来,我们期待看到SpaceX能够继续推动太空科技的发展,并为人类带来更多的惊喜与突破。
早在2012年,SpaceX创始人兼CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)就提出了星舰的早期概念,当时它被称为“火星殖民运输系统”(Mars Colonial Transporter)。如今,12年过去了,星舰不断的进行“快速迭代”。在开展各种测试的过程中,许多原型机最终损毁或报废。让我们回顾一下前行曲折的“星舰”之路——
2019年4月3日
研发者们首先测试的是一款造型小巧的原型机“星虫”(StarHopper)。
“星虫”原型机
一部“星虫”原型机在系留限制测试中腾空1英尺。2天后,“星虫”在后续测试中腾空3英尺(系留绳索的最大长度)。
2019年7月25日
一部“星虫”在没有限制的测试中,腾空高度达到近20米。
2019年8月27日
一部“星虫”飞到了150米的高度,随后向侧面倾斜,慢慢落到附近的降落点上。
2019年8月,由单个“猛禽”发动机推动的“星虫”已经能够飞到150米。于是SpaceX开始建造更大的原型机。但研发人员又花了一年的时间,才让相当于“星虫”三倍高的星舰原型也飞到150米高度——这款原型机的编号是SN5。
2019年11月20日
“星虫”退役后,SpaceX建造了名为Mk1的星舰原型机,但其结构在一次低温加压测试期间因不能承受压力而破损,无法进行试飞。
2020年5月29日
Mk1后的两部原型机SN1和SN3在地面测试过程中相继发生爆炸。SpaceX最终用SN4原型机开展了5次静态点火实验,但它在最后一次实验中爆炸损毁。
2020年8月5日
SN5原型机成功飞到了150米高度,并在附近的降落点降落。
2020年9月3日
SN6完成了另一次150米高度试飞。
2020年末,SpaceX公司开始挑战10公里高度。但一直到次年年初,接连4部星舰原型机在不同的飞行阶段发生爆炸。
2020年12月9日
SpaceX试飞SN8原型机(SN7用于固定测试,没有飞行能力)。SN8是第一部有襟翼和鼻锥设计的试飞星舰,也是首个挑战10公里高度的原型机。在测试中,SN8虽然成功抵达12.5公里的高度,但下降过程中速度过快,最终在落地时坠毁。
2021年2月2日
在又一次高海拔尝试中,SN9成功飞到了10公里的高度,但由于一部引擎没有成功点火,它最终在落地时坠毁。
2021年3月3日
SN10原型机完成了一次10公里的试飞,但在着陆时,火箭底部受损,在落地几分钟后发生爆炸。
2021年3月30日
SN11原型机再次成功抵达10公里高度,但是在下降过程中发生爆炸。Space公司随后取消了SN12,SN13和SN14的试飞。
2021年5月5日
SN15原型机终于完成了10公里高海拔测试,并完好无损地稳稳降落。在今天的试飞之前,SN15是星舰的最后一次亚轨道飞行测试。
SN15原型机成功挑战10公里并安全落地后,星舰的研发似乎陷入了停滞,在随后的两年里没有值得称道的进展,直到最近再度开始试飞。
目前,星舰原型的试飞聚焦在地球轨道。这一阶段即便成功,星舰距离驱动马斯克设想的“星际航行”也还有很长的路要走。不过到那时,星舰至少有能力实现一些不那么“远大”的任务,比如将宇航员送往空间站等。
2023年2月9日
SpaceX开始尝试对超级重型火箭助推器上的所有33个发动机进行点火。这次实验标志着该公司对其建造的史上最强大运载火箭进行首次静态点火测试。
该超级重型助推器被固定在发射台上启动了发动机不到10秒钟。冲击波产生了巨大的烟雾和灰尘,发射场周围的鸟儿都被吓飞了。
SpaceX 星际飞船首次尝试同时启动所有 33 个火箭引擎
然而,只有31台发动机被点燃了,SpaceX CEO埃隆·马斯克周四在推特上确认到:“团队在开始之前关闭了一台,一台自动停止了,所以总共31个发动机点燃了,但是这些发动机提供的推力已足够到达轨道。”
这次发动机测试标志着星舰系统开发进入到下一个步骤。
2023年4月20日
美国太空探索技术公司(SpaceX)在德克萨斯州博卡奇卡自建的发射场内,首次试飞了代号为“星舰”的新型运载火箭。不过,前一阶段的多台发动机存在故障,导致在成功升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转,最终解体爆炸,发射宣告失败。
“星舰”首飞
星舰此次试飞备受关注,因为星舰刷新了自1969年人类登月用火箭土星Ⅴ号以来,长达56年的人类最强运载火箭纪录。
2023年11月18日
“星舰”进行了第二次飞行试验,火箭级间分离后,“超重”助推器爆炸,SpaceX原本希望引导它在海洋中可控溅落,而第二级的飞船飞行几分钟后失联,第二次飞行试验也未达到预期。
“星舰”重型火箭二次试飞仍失败自毁 (视觉中国)
2024年2月,SpaceX公司公布调查报告,第二次飞行试验中火箭起飞级发生爆炸的原因被确定为向发动机供应液氧的过滤器出现堵塞,导致发动机氧化剂涡轮泵入口压力下降,最终导致一台发动机发生故障,从而导致火箭失事。第二级的飞船未能成功是因为装载了过多的液氧推进剂,在启动液氧排放口时,在航天器尾部发生泄漏,导致燃烧事件和随后的火灾,进而导致飞船失联。
SpaceX 此前表示表示,星舰第二次飞行测试(IFT-2)取得了许多重大里程碑式的经验,并为“星舰”继续快速发展提供了宝贵的数据。
2024年3月14日
据报道,北京时间3月14日21时25分,马斯克旗下美国太空探索技术公司(SpaceX)的星舰重型运载火箭发射升空,这是星舰的第三次试飞。21时29分,星舰重型运载火箭第三次试飞在发射4分钟后,已完成一二级分离。
北京时间3月14日晚21时29分,星舰重型运载火箭第三次试飞在发射4分钟后,已完成一二级分离。
21时40分,太空探索技术公司(SpaceX)创始人马斯克发文,向星舰团队表达祝贺,星舰“已达到环绕速度”。
财联社援引美媒报道显示,“星舰”火箭在重新进入大气层后失联,“但已经取得了巨大进展”。CNN称,“星舰”被证实同时失去了两个关键通信:与SpaceX的互联网服务Starlink的联系,以及与TDRSS(即跟踪和数据中继卫星系统)的联系。报道称,同时失去这两者暗示“星舰”可能已经解体。
参考来源:北京科技报社、环球网、每日经济新闻、财联社、北京商报等
结论:尽管SpaceX的星舰重型火箭在试飞中取得了进展,但它的安全性仍然是个问题。如果解决这个问题,那么它有可能成为一个重要的里程碑。然而,此次试飞并没有达到马斯克之前设定的目标,这也提醒我们需要在未来的测试中更加谨慎。此外,我们还需要继续改进和完善星舰的设计,以确保它能够在更远的地方运行。
建议:
1. 马斯克需要重新审视他的设计理念和规划,找出失去的两个关键通信的原因。
2. SpaceX需要加强星舰的安全性测试,例如增加传感器,提高探测性能,或者修复损坏的部分。
3. 为了确保飞行安全,可能需要改变星舰的轨道规划,使其能够绕过更长的距离,例如20公里以上的高度。
4. 发展新的燃料技术也是一个重要的方向,它可以提供足够的动力,并且减少燃料消耗,降低环境影响。
5. 在试飞完成后,应该进行全面的评估,看看是否有任何可以改进的地方。同时,也应该考虑如何保持和更新星舰的信息通讯系统,以便在未来处理复杂任务。