北京時刻今日(8月27日)清晨,馬斯克的星艦第十次試飛,總算迎來了一場要害的成功!
發(fā)射塔上的星艦S37 | SpaceX
星艦是SpaceX公司傾盡全力打造的項目,聲稱人類有史以來最大的火箭,方針是完結(jié)軌跡級運載火箭的徹底重復(fù)使用,并終究將人類送上月球甚至火星。
但是,關(guān)于這款大火箭而言,2025年當真是流年不利。
年初時,馬斯克還神采飛揚,期望借著此前“筷子夾火箭”成功收回一級的春風(fēng),讓星艦在本年“大展宏圖”。但是,實踐很快給了他“當頭三連棒”。
先是1月17日,編號S33的榜首發(fā)二代星艦飛船,還未挺到二級關(guān)機便折戟沉沙。
星艦第七次試飛中,二級崩潰發(fā)生的“火流星雨” | James Temple
之后,3月7日,編號S34的二代星艦復(fù)飛,又在發(fā)射后簡直同一時刻掛掉,引起一片嘩然。
星艦第八次試飛,網(wǎng)傳圖片顯現(xiàn),多臺發(fā)動機噴嘴缺失 | 圖源網(wǎng)絡(luò)
5月28日,編號S35的星艦再踏征程。這次盡管挺到關(guān)機,但星艦隨即開端不斷旋轉(zhuǎn),再入進程中信號丟掉。
星艦第九次試飛,關(guān)機后星艦不斷噴出氣體 | SpaceX
至此,二代星艦三發(fā)三敗。
這還不行,就在馬斯克仍堅稱每一次爆破都是間隔成功更近的時分,6月18日,原定用于星艦第十次試飛的星艦S36,在梅西測驗場預(yù)備地上焚燒測驗時,突發(fā)爆破。
S36地上測驗時忽然爆破 | NASASpaceflight
沖天火光之下,不只星艦飛船直接報銷,連試車臺都炸的一片狼藉,直接癱瘓了測驗流程。
爆破后梅西測驗場一片狼藉 | Jordan Guidry
眾所周知,SpaceX是一路“炸”出來的,但四連炸已然是這家公司最糟糕的試射記錄了。作為SpaceX背注一擲的火箭項目,星艦現(xiàn)已沒有了退路。
因而,今日這場背負著巨大壓力的發(fā)射,不只僅一次試飛,更是一場決議星艦項目命運的“翻身仗”。
總裝中的星艦S37和超重助推器B16 | NasaSpaceFlight
一場教科書式的“翻身仗”
北京時刻今日7時30分(當?shù)貢r刻8月26日18時30分),編號B16的星艦一級“超重型助推器”,托舉著編號S37的第五發(fā)二代星艦飛船,隆隆升空。
今日的試飛適當所以第七、八、九飛的“復(fù)飛”,整體發(fā)射進程與此前根本共同,仍是一次跨大氣層的亞軌跡發(fā)射。
星艦第十次試飛的全流程示意圖 | Tony Bela
作為一級的B16助推器,由于是一臺行將篩選的舊類型,SpaceX并沒方案用標志性的“筷子”體系來收回它,而是給它組織了更斗膽的測驗使命。
升空進程中,B16就有一臺猛禽發(fā)動機熄火,之后也沒有從頭點著,但這點“小意外”并未影響此次試飛。
在完結(jié)助推使命后,B16在回來進程中測驗了一次極高難度的“雙發(fā)動機減速著陸”,特意封閉一臺中心發(fā)動機,切換內(nèi)圈另一臺發(fā)動機應(yīng)急,進行終究的減速。
它精準地對準了海面上的一個虛擬方針點,完結(jié)了整個減速進程,終究安定墜入海中。這項測驗的含義在于,摸清了超重型助推器在極限狀況下的功用鴻溝,為未來的收回供給了名貴數(shù)據(jù)。
真實的重頭戲,是作為二級的S37。在它的三位長輩接連空中崩潰,另一位長輩在地上測驗中肝腦涂地之后,這一發(fā)二代星艦飛船總算不負眾望。
在順暢完結(jié)焚燒進入預(yù)訂軌跡之后,S37成功打開了載荷艙門,釋放了8顆仿照星鏈衛(wèi)星,證明了自己具有將貨品送入太空的中心才能。
隨后,S37成功進行了在軌焚燒試驗,再次證明自己具有自動離軌的才能,為下次試飛真實進入盤繞地球的軌跡打下了根底。
接下來是重返大氣層的觸目驚心環(huán)節(jié)。為了盡或許多地搜集數(shù)據(jù),工程師這次在S37身上做了一些極為斗膽的試驗:他們在飛船迎著高溫氣流的一面,成心拆掉了部分隔熱瓦,讓船體暴露出來。一同,他們還安裝了全新的金屬隔熱瓦,還有帶“自動冷卻功用”的新式隔熱瓦進行測驗。在邊際部位也選用了更為滑潤的隔熱瓦,以避免熱量積累。此外,還安裝了正式可承載受力的二級捕獲點,以搜集溫度改變和結(jié)構(gòu)安穩(wěn)性的數(shù)據(jù)。
在挨近90公里的高度,星艦飛船再次遭受“意外”,底部發(fā)動機艙發(fā)生爆破,在直播間里引起一陣驚呼。
好在,此次爆破沒有損壞發(fā)動機,盡管一側(cè)的襟翼部分破損,但并未影響后續(xù)試飛。終究,S37頂住了數(shù)千度高溫的檢測,順暢穿越大氣層,并在印度洋的預(yù)訂海域,穩(wěn)穩(wěn)地完結(jié)了海面軟著陸。
能夠說,S37一口氣完結(jié)了一切預(yù)訂的測驗項目,而這些方針,本該是本年1月二代星艦首飛時就該完結(jié)的。在磕磕絆絆大半年之后,星艦項目總算憑仗這場美麗的翻身仗,從頭回到了正軌。
四次都受騙,當當不相同
在今日成功之前,星艦究竟栽了哪些跟頭?咱們來當一回“事后諸葛亮”,復(fù)盤一下此前四連炸的詳細原因。你會發(fā)現(xiàn),SpaceX真是踩了一個又一個的坑,并且每次踩的還都不相同。
第九次試飛的失利,至少一級收回的失利,姐妹弟在線播放能夠說是SpaceX自己“玩脫了”。
其時,在火箭一級完結(jié)助推使命后,SpaceX想測驗助推器能否以一個極峻峭的視點回來大氣層。成果,助推器在終究著陸焚燒前忽然崩潰,未能完結(jié)海上軟著陸。
第九飛直播畫面中,一級在著陸焚燒瞬間炸成一團火球 | SpaceX
查詢陳述顯現(xiàn),箭體的再入攻角最高曾到達17度,這給箭體帶來了過大的壓力,導(dǎo)致貯箱內(nèi)用于運送推動劑的地道管決裂走漏,甲烷和液氧在貯箱內(nèi)反常混合,隨后發(fā)生爆破。
不過,這種極限測驗的含義就在于摸清現(xiàn)有規(guī)劃的實踐極限在哪,所以也算是正好到達了意圖。后續(xù)要么以此為限,要么改善補強結(jié)構(gòu)。
而今日的第十飛中,SpaceX挑選下降一級的再入攻角,首要測驗雙發(fā)著陸,取得了圓滿成功。
SpaceX從頭規(guī)劃了下一發(fā)超重型助推器(B18)的地道管 | Labpadre Space
至于編號S35的星艦飛船,查詢陳述顯現(xiàn),飛船燃料箱頂部一個擔任均勻運送增壓氣體的小零件——“擴散器”,發(fā)生了結(jié)構(gòu)損壞。這導(dǎo)致高壓氣體走漏到飛船的頭錐里,從其時的直播畫面就能看到艙內(nèi)飄著顯著的“碎屑”,終究讓飛船姿勢失控,旋轉(zhuǎn)崩潰。
SpaceX稱,此前未發(fā)生也未預(yù)測到該毛病,但工程師依據(jù)飛翔條件復(fù)現(xiàn)了該毛病,作為歸零佐證。
第九飛直播畫面中,頭錐艙內(nèi)呈現(xiàn)很多漂浮物,陳述證明這是走漏的推動劑導(dǎo)致的 | SpaceX
在今日的第十次試飛中,星艦二級的擴散器通過了從頭規(guī)劃,能夠更高效地將增壓氣體運送至貯箱,并大幅減少了擴散器的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。新規(guī)劃的擴散器據(jù)稱通過了更嚴厲的測驗,在發(fā)射時的工況條件下無損工作了預(yù)期使用壽命的10倍以上。
此前拍到的擴散器結(jié)構(gòu),依據(jù)查詢陳述,此處發(fā)生走漏并將氣體走漏進了頭錐部分 | Kevin Randolph
再往前的第七飛和第八飛,盡管一級助推器都沒出問題,但二代星艦的失利原因卻各不相同。
第八飛失利最或許的根本原因被確定為:二級飛船中心3臺猛禽發(fā)動機中的一臺,發(fā)生了硬件毛病,導(dǎo)致推動劑意外混合和點著。
第七飛失利的元兇巨惡,則是一種叫“諧振”的物理現(xiàn)象。飛船尾部的推動體系遇到了反常激烈的共振,其強度遠超地上測驗時的仿照數(shù)據(jù)。這種諧振導(dǎo)致推動劑管路和銜接部位承受了額定的應(yīng)力,終究引發(fā)推動劑走漏。
星艦S36在預(yù)備地上測驗時忽然爆破崩潰 | D. Wise/NSF
至于星艦S36的地上爆破,源頭則是一個不起眼的COPV高壓罐,你能夠理解為一個用碳纖維做的超鞏固“氣瓶”。SpaceX的查詢顯現(xiàn),這個用于貯存氮氣的罐體在出產(chǎn)進程中,或許留下了一道肉眼無法發(fā)覺的細小損害。在進行地上焚燒測驗時,這個帶“內(nèi)傷”的罐子在高壓下瞬間決裂,引爆了整艘飛船,還炸平了測驗臺。
偶然的是,SpaceX“獵鷹9號”火箭前史上最慘烈的一次事端,也是由COPV罐引發(fā)的。
2016年9月1日,運載AMOS-6衛(wèi)星的一枚獵鷹9號火箭,在地上測驗時發(fā)生爆破,星箭俱毀,還炸平了發(fā)射臺。不過,那一炸之后,獵鷹9號火箭便進入安穩(wěn)發(fā)射期。 | USLaunchReport
回憶這幾回失利,簡直是一部“火箭疑難雜癥大全”。從結(jié)構(gòu)應(yīng)力、零件損壞、發(fā)動機毛病,到物理諧振、資料暗傷,問題形形色色。星艦的牢靠性,與它的“長輩”、本年已成功發(fā)射100次的“獵鷹9號”火箭比較,還有著大相徑庭。
獵鷹9號本年已完結(jié)100次發(fā)射,悉數(shù)成功,統(tǒng)計起來真的是一柱擎天
SpaceX在星艦項目上,正面臨著這種“按下葫蘆浮起瓢”式的困境,處理了一個問題,新的問題又冒了出來。星艦規(guī)劃的復(fù)雜性可見一斑。
炸歸炸,畫餅不能停
盡管星艦接連受挫,但這一點點沒影響馬斯克的大心臟。就在第九飛失利兩天后(5月30日),SpaceX就高調(diào)舉辦了一場星艦發(fā)展發(fā)布會,主題思想杰出一個“該炸炸,該吹吹”。馬斯克在會上活躍展望星艦的未來,尤其是激動人心的載人登月和火星殖民方案。
他反復(fù)強調(diào),星艦在未來太空探究中的中心位置。盡管研制進程充溢崎嶇,但團隊從每次失利中都“汲取了很多經(jīng)歷”。這話卻是不假,畢竟能接連炸四次還不下馬的重型火箭項目,在航天史上也是絕無僅有了。
星艦的首要使命,是協(xié)助NASA完結(jié)“阿爾忒彌斯”載人登月方案。這能夠說是星艦項意圖“根本盤”,也是它能拿到NASA出資的要害。
星艦作為登月艙,將擔任把人類宇航員和根底設(shè)施送往月面 | SpaceX
月球僅僅個開端,馬斯克的終極愿望是火星。
發(fā)布會上,他重申了那個聽起來無比科幻的方案:在2026年末,使用地球與火星之間的發(fā)射窗口,將一艘無人星艦和自家的“擎天柱”機器人送上火星 。
馬斯克記憶猶新的2026火星方案 | SpaceX
這個方針一旦完結(jié),哪怕僅僅成功降落在火星外表,馬斯克火星方案的可信度都會得到非常大程度的提高。
馬斯克的火星方案時刻表 | SpaceX
但愿望很夸姣,實踐很骨感,若想完結(jié)地球向火星發(fā)射無人星艦,至少要完結(jié)三個重要節(jié)點:入軌發(fā)射,完好收回,在軌加注。
很可惜,現(xiàn)在這三個要害節(jié)點,星艦姐妹弟在線播放一個都沒完結(jié)。
SpaceX挑選的火星著陸點 | SpaceX
SpaceX甚至現(xiàn)已為火星使命選好了著陸點——阿卡迪亞平原(Arcadia Planitia)。這個挑選非常考究,由于它具有幾大優(yōu)勢:
有水:地表下有豐厚的淺層水冰,是未來火星基地最重要的資源。
地形平整:這里是火星最平整的區(qū)域之一,簡直沒有大型障礙物,大大下降了著陸時的磕碰危險。
氣候宜人:緯度適中,夏日溫度最高可達20℃,日照長,有利于太陽能發(fā)電。
數(shù)據(jù)完善:NASA的火星勘察軌跡飛翔器(MRO)已為該區(qū)域儲藏了高分辨率遙感印象,為后續(xù)使命供給了牢靠數(shù)據(jù)支撐。
馬斯克的2028火星方案,將為載人登陸火星運送更多設(shè)備 | SpaceX
在想象未來的火星基地時,馬斯克還玩了個“梗”。他展現(xiàn)了一張“擎天柱”機器人并排坐在火星基地鋼梁上的概念圖。
馬斯克發(fā)布會現(xiàn)場 | SpaceX
這張圖其實是在問候SpaceX職工在自家發(fā)射基地拍照的一張合影。
SpaceX職工在星艦基地的合影 | SpaceX
而這張合影,又是在仿照1932年那張聞名的前史相片——《摩天大樓頂上的午飯》。
摩天大樓頂上的午飯 | 查爾斯·C·埃貝茨 攝于1932年
通過這個穿越了近百年的問候,馬斯克好像在向一切為人類開辟新邊境的先驅(qū)者們表達敬意。
SpaceX甚至設(shè)想在火星軌跡上安置星鏈衛(wèi)星 | SpaceX
但是,就在發(fā)布會后不久,S36的地上爆破事端給了這個雄偉方案一記重拳。
面臨嚴酷的實踐,一貫自傲的馬斯克也不得不松口。他在8月初供認,考慮到現(xiàn)在的發(fā)展,2026年末星艦奔赴火星的概率不大(Slight chance)。更實踐的時刻點,或許是下一個窗口期,也便是2028年左右。
馬斯克在X上供認,2026年星艦奔赴火星的概率不大 | X截圖
二代問題多?直接上三代!
馬斯克的火星愿景盡管龐大,但依托現(xiàn)有四連炸的二代星艦顯然是無能為力的。一個通過雷厲風(fēng)行改善的全新版別,現(xiàn)已從PPT走下了出產(chǎn)線,它的各項硬件正接連曝光。
首先是官方高調(diào)曝光的新版柵格舵,體積更大,強度更高(未提及詳細資料,應(yīng)該仍是不銹鋼),數(shù)量則從本來的4個改成了3個。格柵舵的作動組織將悉數(shù)改成內(nèi)藏式,隱藏在貯箱內(nèi)部,而非之前安置在熱別離環(huán)和貯箱頂部之間。
新版格柵舵曝光 | SpaceX
從官方CG圖可見,背風(fēng)面直接取消了柵格舵,這對飛控算法會發(fā)生很大的影響。此外,火箭一級的捕獲點也從頭規(guī)劃了,與柵格舵整合到了一同。
疑似新的火箭收回捕獲點,與柵格舵一體成型 | SpaceX
三代星艦將換裝全新的猛禽3代發(fā)動機,牢靠功用否一雪前恥,將非常要害。發(fā)布會上展現(xiàn)的20號猛禽3代發(fā)動機,還特意印上了美國得克薩斯州的概括,意味著這批發(fā)動機是在得克薩斯州出產(chǎn)和拼裝的,出產(chǎn)和測驗猛禽不必再橫穿美國了。
此前曝光的得克薩斯州猛禽發(fā)動機拼裝車間 | 圖源網(wǎng)絡(luò)
印有得克薩斯州概括的20號猛禽3代和猛禽2代比照
選用猛禽3代后,不只發(fā)動機數(shù)量有所調(diào)整,一級密布的發(fā)動機排布還將變成“裸奔”狀況,這下也不必考慮此前發(fā)射中頭痛的通風(fēng)問題了。
V3星艦發(fā)動機艙底部自帶隔熱瓦,一同猛禽簡化后刪除了防爆隔間,是否牢靠還得實飛檢測 | SpaceX
新版星艦二級,將添加3臺真空版猛禽發(fā)動機,推力大增以習(xí)慣拉長的二級 | SpaceX
后續(xù)的星艦迭代方案,總的來說便是拉長!拉長!繼續(xù)拉長!徹底重復(fù)使用情況下的運力,終究將爬升到200噸水平。當然,這僅僅聲稱的。
未來星艦還將繼續(xù)拉長 | SpaceX
為了迎候三代星艦的到來,SpaceX的二號發(fā)射臺也已根本竣工。這座新發(fā)射臺將不兼容現(xiàn)有的二代星艦,專為三代及未來的類型服務(wù)。
二號發(fā)射臺近照 | RGV航拍
在肯尼迪航天中心的LC-39A發(fā)射臺旁,另一座相似2號發(fā)射臺的新發(fā)射臺,也正在修建中。
回到正軌,但前路仍舊綿長
回憶星艦在2025年的崎嶇旅程,可謂跌宕起伏。二代星艦在接連的失利中困難探究,總算在今日的試飛中證明了自己,讓整個項目從頭踏上正軌。
現(xiàn)在,星艦正站在轉(zhuǎn)型的關(guān)口,后續(xù)版別的改善是破局的測驗,承載著星艦走出低谷的期望,卻也帶著不知道的危險,誰也不能確保會不會像升級到二代相同帶來一大堆新問題。
入軌、收回、在軌加注這些未完結(jié)的節(jié)點,仍橫在通往月球甚至火星的路上。對 SpaceX來說,這是戰(zhàn)略命脈的博弈,星艦遲遲不成,新一代星鏈衛(wèi)星便無法發(fā)射安置。對馬斯克而言,火星愿景的時刻表再三后移,是理想向?qū)嵺`的垂頭,卻也讓那份執(zhí)念多了份落地的厚重。
星艦的每一次焚燒,都觸動著太多人的神經(jīng)。整個航天工業(yè)都在盯著它,若它能蹚過這關(guān),“徹底可重復(fù)使用” 的概念或?qū)⒏膶懧殬I(yè)規(guī)矩。即使仍有曲折,這些摔過的跟頭、試過的招法,也將成為人類在重型火箭研制前史上最名貴的經(jīng)歷和經(jīng)驗。
整裝待發(fā)的星艦S37和超重助推器B16 | SpaceX
說究竟,星艦此時的每一步,不管快慢,都是在為人類走向深空的未來“趟雷”。那些爆破的焰火與成功著陸的信號,本質(zhì)上都是同一件事的注腳——探究,歷來都不是一往無前的神話,而是在一次次的磕磕絆絆中,藏著讓咱們離星斗大海更近的或許。
星艦的下一次試飛,咱們將繼續(xù)重視。
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