週四,SpaceX成功發射了重型火箭「星艦」,實現了公司首席執行官伊隆·馬斯克在這次試飛前制定的一系列雄心勃勃的目標,這是該火箭的第四次試飛。
雖然這次試飛並不完美,但它表明,馬斯克制造迄今最大運載火箭,並讓其能重複使用的願景可能會再次改變全球航天發射行業,他的公司已在該行業佔主導地位。對美國國家航空航天局(NASA)的官員來說,這可能是最令人鼓舞的消息,NASA將在完成「阿爾忒彌斯3號」任務時使用某種類型的「星艦」將宇航員送到月球表面,登月時間目前定在2026年底。
NASA負責人比爾·尼爾森在社群媒體平台X上表達了祝賀,該平台也被馬斯克擁有。
「我們向通過#阿爾忒彌斯讓人類離重返月球又邁近了一步,然後向火星前進,」他寫道。
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「星艦」飛船位於火箭頂部,進入太空後,飛船繞地球飛行了半圈,經受住了重返大氣層的高溫燒灼,然後按計劃濺落在印度洋。
在降落過程中,飛船上的攝像機捕捉到了下方的氣體溫度升高後發出的彩色光芒。在降到距海平面約5萬米的高度時,飛船一個轉向襟翼的一部分逐漸開始破損,但沒有完全解體。接下來的影片拍攝因鏡頭被碎片擊破受到了妨礙。
「問題是飛船還剩下多大部分,」SpaceX直播節目的主持人之一凱特·泰斯說。
儘管攝像機不再工作,但實時數據繼續通過SpaceX的「星鏈」衛星互聯網傳回公司位於加利福尼亞州霍桑的總部,直到飛船報出了零海拔高度,也就是降到了印度洋面。
濺落之前,飛船收到了翻轉為垂直狀態的命令。
「儘管損失了許多陶瓷瓦片,襟翼也受到了損壞,但『星艦』還是成功地在海上軟濺落了!」馬斯克在X上寫道。
在任務控制中心外,一群觀看直播的SpaceX員工極為興奮地歡呼雀躍起來,他們將這次成功視為確認了公司用「先創再修」(break-it-then-fix-it)方法進行工程設計的有效性。
火箭的第一級,也就是帶有33個發動機的超極重型助推器在飛行的早些時候也完成了一些操作,這些操作以後能讓其重返發射場。在這次飛行中,它在墨西哥灣完成了模擬降落動作。
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什麼是「星艦」,它為什麼重要?
從各個方面來看,它都可以說是有史以來最大、最強有力的火箭系統,底部是SpaceX稱為超極重型助推器的第一級,頂部是「星艦」飛船。
該火箭系統也是有史以來最高的,122米的高度比包括基座在內的自由女神塑像還高出約30米。
該火箭系統的發動機數量也是歷史上最多的:底部的超級重型助推器有33個SpaceX的大功率「猛禽」發動機。這些發動機開足馬力將「星艦」飛船從發射台推向太空時,能產生7590噸推力。
對馬斯克來說,「星艦」實際上是一艘火星飛船。他展望著組建一支將定居者運往這顆紅色星球的「星艦」飛船艦隊。
對NASA來說,「星艦」將被用於登月任務,自1972年以來首次把宇航員送到月球表面上去。
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從短期內,SpaceX還計劃使用「星艦」來部署下一代「星鏈」通信衛星互聯網。
「星艦」的一個更具變革性的特徵是,它是為完全可重複使用而設計的。這種能力有可能降低將有效載荷送入軌道的成本,這樣的話,據馬斯克估計,有朝一日可能用不到1000萬美元的成本將100噸有效載荷送入太空。
Eric Gay/Associated Press
SpaceX這次試飛的目標是什麼?
在兩週前的演練發射成功後,馬斯克在X上寫道,這次試飛的「主要目標是在重返時經受住最高溫的燒灼。」
換句話說,他不想看到飛行器燒毀。
在發射過程中,「星艦」達到了超過每小時2.7萬公里的軌道速度,飛行高度達到了232公里。隨著航天器一頭扎回大氣層,它將經歷超過1400攝氏度的高溫。
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週四,「星艦」經受住了這種高溫的考驗,然後濺落在印度洋的一個偏遠水域。這次發射的另一個目標是讓火箭的第一級,也就是超極重型助推器在墨西哥灣軟濺落。
在未來的運營飛行中,兩級火箭都將重返發射場,被發射塔完好無損地接住。這些嘗試仍需要在未來進行。
上次試飛發生了什麼?
「星艦」曾在今年3月14日進行了第三次試飛。那次試飛與前兩次一樣,以飛船燒毀告終。
「星艦」曾在今年3月14日進行了第三次試飛。那次試飛與前兩次一樣,以飛船燒毀告終。 Eric Gay/Associated Press
在今年3月的上次發射中,「星艦」首次達到了足以進入軌道的速度。那次的上升過程包括了一個成功的新嘗試:熱分離,也就是在火箭的第一級——超級重型助推器還沒有全部脫落時,第二級發動機就點火了。
作為第二級的「星艦」飛船在那次太空飛行中完成了部分目標,包括打開和關閉飛船的有效載荷艙門,演示將推進劑從飛船內部的一個燃料箱運到另一個燃料箱。
但在達到飛行軌道最高點時,星艦開始失控。飛船上的攝像機捕捉到了飛船下方熾熱等離子體發出的橙光。飛船在發射後大約49分鐘時解體,在海拔64公里的高度與地面失聯。
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在那次飛行的前期,超極重型助推器本該在墨西哥灣完成模擬降落。但進行該操作的13台發動機中有六台提前熄火。
SpaceX將「星艦」和超極重型助推器失敗的最可能原因歸於推進劑的流動受阻。公司稱已為解決這些問題改進了設計。