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北京時間3月14日,美國中部時間周四8:25分(北京時間周四21:25分),SpaceX巨型火箭“星艦”從得州博卡奇卡的星際基地發(fā)射升空。這是星艦的第三次試飛,前兩次均告失敗。
SpaceX強調(diào)稱,今天的試飛仍是一次“測試”。第三次試飛將在吸取此前試飛經(jīng)驗的同時,嘗試完成一些雄心勃勃的目標(biāo),包括成功完成第一級和第二級的升空燃燒,打開和關(guān)閉星艦的有效載荷艙門,在第二級的滑行階段進行燃料轉(zhuǎn)移示范,在太空中首次重新點燃猛禽發(fā)動機,以及讓星艦在受控情況下再入大氣層。
星艦還將在此次試飛中使用新的飛行軌跡,目標(biāo)是在印度洋濺落。這條新的飛行路徑能夠讓SpaceX嘗試新的技術(shù),例如發(fā)動機在太空中點火,并同時最大限度地確保公共安全。
大約3分鐘后,星艦成功完成了一二級分離,超重型火箭返回準(zhǔn)備在墨西哥灣濺落。但SpaceX發(fā)言人丹·霍特(Dan Huot)在直播中表示,超重型火箭在返回途中丟失了。
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圖|星艦即將濺落印度洋
隨后,星艦的第二級完好無損地進入了太空,發(fā)動機已經(jīng)關(guān)閉正處于滑行階段。接下來,它重新進入大氣層,嘗試在印度洋濺落??萍疾┛蚑heVerge認(rèn)為,SpaceX在第三次試飛中成功發(fā)射了星艦。它已經(jīng)完成了與超重型火箭的熱級分離,并打開了有效載荷門以展示如何將其用于將星鏈衛(wèi)星送入軌道等任務(wù)。和前兩次試飛相比,星艦第二級完好無損地進入了太空。
星艦重新進入大氣層的畫面十分壯觀。由于它要穿過越來越稠密的空氣,產(chǎn)生的溫度可能高達(dá)華氏2600度(約合1427攝氏度)。多虧了星艦上配備的星鏈衛(wèi)星,SpaceX得以拍攝到星艦再入大氣層的部分壯觀場景。視頻顯示,當(dāng)星艦重新進入大氣層時,飛船被高溫等離子體包裹,仿佛燃起了火焰。
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圖|星艦周圍的等離子體
不過,隨后視頻畫面就消失了。星艦當(dāng)時的速度為每小時25707公里,高度為65公里。星艦似乎要么是自毀,要么在重返地球大氣層時燃燒殆盡。
SpaceX表示,公司與星鏈衛(wèi)星的通信中斷,其他航天器與地球通信方式也無法聯(lián)系到星艦,這種雙重通信損失表明星艦在重返地球時沒有幸存下來。他們還在監(jiān)聽,看能不能恢復(fù)無線電聯(lián)系。SpaceX發(fā)言人霍特(Dan Huot稱,星艦沒有挺過重返大氣層這一關(guān),公司失去了星鏈。
此外,SpaceX直播主持人凱特-泰斯(Kate Tice)表示,我們目前正在收集相關(guān)數(shù)據(jù)。到目前為止,一切都非常順利。我們希望盡快找到失聯(lián)問題的答案。
SpaceX發(fā)言人丹·霍特(Dan Huot)表示,我們確實在同一時間失去了連接星艦與星艦連接我們的兩個數(shù)據(jù)流,如果這兩個信號同時中斷,那可能意味著我們失去了飛船。
隨后霍特補充道,今天沒有飛船著陸,但我們這次能走得這么遠(yuǎn),再次令人難以置信。
在過去的兩次飛行測試中,SpaceX更早失去了星艦和超重型助推器。
SpaceX通常將這些早期試飛中出現(xiàn)的故障視為正常現(xiàn)象。這些飛行測試的目的是收集關(guān)鍵數(shù)據(jù),以便工程師回去修補星艦,為未來的任務(wù)改進它。
隨后,馬斯克在社交平臺X上表示,“星艦將使生命多行星化”,隨后SpaceX官方賬號轉(zhuǎn)發(fā)了這條推文。
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圖|源X平臺
2012年,SpaceX創(chuàng)始人兼CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)提出了星艦的早期概念,當(dāng)時它被稱為“火星殖民運輸系統(tǒng)”(Mars Colonial Transporter)。如今,11年過去了,馬斯克的夢想即將照進現(xiàn)實。
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以下通過時間和圖文并茂的形式回顧星艦的前世今生,它是如何從一個垃圾桶形狀的原型發(fā)展成如今地球上最強大火箭的。
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圖|星艦與超重型火箭的組合體
星艦是一艘未來感十足的宇宙飛船,它被堆疊在一個高聳的超重型火箭助推器上,是世界上第一個完全可重復(fù)使用的發(fā)射系統(tǒng)。它的運送能力超過了之前的任意火箭,應(yīng)該能夠向地球軌道、月球和火星運送更多貨物。
2016年,馬斯克在一次國際空間技術(shù)活動上終于公布了人們期待已久的SpaceX最強大火箭的原型設(shè)計。SpaceX在最初預(yù)告時將它稱之為“火星殖民運輸系統(tǒng)”,但是由于SpaceX不僅僅滿足于殖民火星,該公司把第一個設(shè)計稱之為“星際空間運輸系統(tǒng)”(Interplanetary Space Transporter)。
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圖|2016年的星際空間運輸系統(tǒng)
“這個系統(tǒng)真的能讓你去到太陽系你想去的地方。”馬斯克當(dāng)時表示。根據(jù)2016年的設(shè)計,該火箭使用了一種碳纖維外殼,具有可擴展的支架,可以在著陸時展開。
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圖|大獵鷹采用三鰭片設(shè)計
到2017年時,它的設(shè)計開始看起來更像星艦的最終樣式。這個版本被命名為“大獵鷹火箭”(BFR)。設(shè)計更改后,它看起來更像是一艘星際飛船,著陸腿沒有了,取而代之的是火箭側(cè)面伸出的典型箭狀鰭,數(shù)量從兩個增加到三個。這款設(shè)計與最終版星艦的最大之處在于,它仍由碳纖維制成。但是,這種情況很快就改變了。
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圖|星蟲
第一艘星艦原型根本就不是真正的星際飛船。這艘矮胖的飛船被稱為“星蟲”(Starhopper),只是用來測試SpaceX為星艦開發(fā)的猛禽發(fā)動機的動力。2019年,這個小“星蟲”展示了猛禽發(fā)動機的威力,當(dāng)時它飛到了492英尺(約合150米)的高度,并成功著陸。
馬斯克在2019年公布了第一艘真正意義上的星艦原型Mk1,但是這個設(shè)計不太走運。從“大獵鷹”到Mk1,星艦的最大不同在于它是由鋼制成的。這種材料隨后成為了星艦的主要選擇。
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圖|星艦原型Mk1
馬斯克選擇鋼材料也是出于成本考量。“碳纖維的價格是每公斤135美元,其中大約35%被廢棄,所以完整使用一公斤的成本接近200美元。而鋼的成本為每公斤3美元,”馬斯克在2019年對《大眾機械》表示。
馬斯克隨后雄心勃勃地宣布,Mk1將在兩到三個月內(nèi)準(zhǔn)備好升空。然而,第一艘星艦原型并沒有持續(xù)太久。在第一次液氮壓力測試中,Mk1爆炸了。該測試旨在模擬和執(zhí)行真實發(fā)射過程中的壓力。
接下來,SpaceX又相繼推出了幾艘星艦原型,它們都比Mk1更成功,能夠在得州博卡奇卡的SpaceX設(shè)施上空飛行幾英里。但是,第一艘真正飛得足夠高的原型是SN8。它飛到了7.8英里(約合13公里)的高度,然后關(guān)閉發(fā)動機,腹部朝向地面,證明它可以飛行。但是即便如此,SN8還是撞上了著陸平臺并爆炸了。
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圖|SN8
2021年5月,在炸毀了另外三艘原型后,SN15終于成功著陸。馬斯克的長期計劃是讓星艦成為一枚可重復(fù)使用的火箭,SN15首次展示了這艘宇宙飛船可以毫發(fā)無損地降落在著陸臺上。
隨著SN15原型的成功,SpaceX準(zhǔn)備推進下一步計劃:將星艦與超重型助推器組合在一起發(fā)射。但是,它的首飛又等了兩年。
2023年4月,星艦首次與超重型火箭合體試飛,目標(biāo)是進入軌道。但是,它的首次飛行試驗并沒有像預(yù)期的那樣結(jié)束。
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圖|星艦首飛爆炸
雖然火箭成功起飛,但助推器最終無法與飛船分離,導(dǎo)致火箭失去控制,最終在半空中被引爆。后來還發(fā)現(xiàn),除了分離失敗之外,SpaceX還錯誤估計了其混凝土發(fā)射臺對助推器中數(shù)十臺猛禽發(fā)動機的抵抗力。有報道稱,火箭在發(fā)射臺炸出了一個大坑,將沙子、混凝土和碎片炸到了很遠(yuǎn)的地方,據(jù)說其中一些落在了5英里外的一個小鎮(zhèn)上。
馬斯克并沒有氣餒,他要力爭盡快對下一個火箭迭代進行飛行測試。馬斯克此前告訴記者,自上次飛行以來,SpaceX對星艦設(shè)計進行了至少1000次修改,其中最引人注目的是在飛船和助推器之間引入了一排通風(fēng)口。
SpaceX工程師們還設(shè)計了一個頗具風(fēng)險的操作,旨在幫助防止出現(xiàn)首飛測試的爆炸錯誤。那就是,當(dāng)超重型火箭助推器仍在推動它前進時,星艦飛船將點燃自己的發(fā)動機。
北京時間11月18日,SpaceX對其星艦進行了第二次無人試飛。星艦在此次試飛中完成了分離,但是一級超重型火箭在空中爆炸,二級飛船也隨后失聯(lián),被迫自動引爆。
雖然星艦的第二次試飛依舊以失敗告終,但是SpaceX CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)似乎對整個過程感到滿意。他在X上發(fā)布推文稱,“祝賀SpaceX團隊”。
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圖|馬斯克發(fā)文祝賀SpaceX團隊
SpaceX 的直播主播、航天工程師John Insprucker表示,“我們找不到二級火箭的數(shù)據(jù)…… 我們可能找不到二級火箭了。”“第二級上的自動飛行終止系統(tǒng)似乎在燃燒后期觸發(fā)了。”據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)報道,SpaceX已證實,星艦在失聯(lián)后,自毀系統(tǒng)已被迫觸發(fā)。
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圖|第二次發(fā)射失敗截圖
而第三次發(fā)射,星艦沒有挺過重返大氣層這一關(guān),公司失去了星鏈。
至于后續(xù)如何,敬請關(guān)注鳳凰網(wǎng)科技,我們會持續(xù)關(guān)注此事,并為大家?guī)碜钚聢蟮馈?/p>
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