當(dāng)?shù)貢r(shí)間2025年3月6日,埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下太空公司SpaceX進(jìn)行“星艦”第八次試飛,此次任務(wù)使用了超重型火箭B15和星艦飛船S34。
第八次飛行充滿波折,本周一,Space X在倒計(jì)時(shí)40秒的時(shí)候宣布取消了當(dāng)天的試飛發(fā)射,具體原因并未詳細(xì)披露。
此次試飛的任務(wù)與上次相似,SpaceX繼續(xù)嘗試使用塔架上的“筷子臂”捕捉超重型助推器。第八次試飛任務(wù)中,超重型火箭助推器在降落時(shí)由發(fā)射塔上的機(jī)械臂“夾住”,在半空中“捕獲”成功回收。此次嘗試成功,是SpaceX第三次實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)壯舉。
但是,故事又重演了,與第七飛相似。火箭第二級(jí)飛船隨后與地面團(tuán)隊(duì)失去聯(lián)系,飛船直播畫(huà)面中斷,原因尚在調(diào)查。但已經(jīng)有網(wǎng)友拍到星艦 S34 解體后的畫(huà)面,確認(rèn)飛船已經(jīng)爆炸。
SpaceX從七飛到八飛,做了哪些打怪升級(jí)?這段時(shí)間,太空“同行”們忙了什么?國(guó)際空間站會(huì)提前退休嗎?SpaceX星艦飛船連續(xù)兩次試飛失利,馬斯克應(yīng)該作何調(diào)整呢?以下,Enjoy:
本文綜合匯編自SpaceX、X等官方平臺(tái)。???????
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星艦「起起起、落落落」:
七飛的滑鐵盧,讓八飛從試飛開(kāi)始加急改進(jìn)
在星艦八飛之前,SpaceX先是發(fā)布星艦第七次飛行試驗(yàn)總結(jié)的高清視頻,并公布了七飛失敗的問(wèn)題報(bào)告。
星際飛船上級(jí)航天器在靜態(tài)火力測(cè)試期間 圖源:SpaceX
從完美升空到意外解體,IFT-7為未來(lái)星艦的快速?gòu)?fù)用提供了多項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)。值得肯定的是,實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了超重型推進(jìn)器33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)的全數(shù)成功點(diǎn)火;在熱分離后,6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)推進(jìn)入軌;發(fā)射塔「機(jī)械爪」順利捕獲超重型推進(jìn)器,但在升空8分20秒后,星艦呈現(xiàn)失聯(lián)狀態(tài),最終解體。
兩次閃光,將為這次“蝴蝶效應(yīng)”導(dǎo)致的事故負(fù)主要責(zé)任:
發(fā)出異常信號(hào):
星艦分離后,真空版猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)附近出現(xiàn)了一些閃光;
經(jīng)傳感器檢測(cè),顯示液氧艙與隔熱罩間非加壓區(qū)存在異常升高的壓力;
產(chǎn)生連鎖效應(yīng):
二次閃光后,隔熱罩間非加壓區(qū)開(kāi)始持續(xù)起火;
5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)緊急執(zhí)行關(guān)機(jī);
8分20秒后失聯(lián);
3分鐘再入解體
七飛信息圖表(非官方)來(lái)源: X平臺(tái) @InfographicTony
導(dǎo)致異常的事故根源為:推進(jìn)系統(tǒng)硬件響應(yīng)強(qiáng)度超出測(cè)試預(yù)期;燃料意外泄漏超出隔熱罩間非加壓區(qū)承受能力,導(dǎo)致持續(xù)燃燒。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2025年2月11日,在第八次試飛正式開(kāi)始以前,S34啟動(dòng)了全發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)約60秒,這是星艦飛船首次執(zhí)行超長(zhǎng)時(shí)試射。以往最多執(zhí)行10秒級(jí)點(diǎn)火測(cè)試。足以證明,七飛的慘痛教訓(xùn),讓SpaceX更加謹(jǐn)慎。??
事實(shí)上,靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試(Static Fire Test)是火箭發(fā)射前一個(gè)極其關(guān)鍵的步驟,尤其對(duì)于像SpaceX星艦這樣復(fù)雜和先進(jìn)的航天器。此次測(cè)試的核心,是為了驗(yàn)證星艦使用的6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火和運(yùn)行過(guò)程中的性能。
超長(zhǎng)的靜態(tài)點(diǎn)火不僅測(cè)試了引擎,還測(cè)試了整個(gè)星艦飛船的集成,包括燃料系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)完整性等。超長(zhǎng)點(diǎn)火也模擬了預(yù)飛行的壓力和溫度條件,確保所有系統(tǒng)在這些條件下能夠協(xié)同工作。
基于七飛的教訓(xùn)和試飛,IFT-8的升級(jí)重點(diǎn),圍繞著IFT-7的失敗經(jīng)歷展開(kāi),側(cè)重星艦二級(jí)失利部分著重調(diào)整。
1.升級(jí)的推進(jìn)系統(tǒng):
星艦整體增加了25%的推進(jìn)劑容量,用以提升攜帶能力和續(xù)航效果
改進(jìn)燃料管線設(shè)計(jì),采用真空夾套技術(shù)以提高燃料存儲(chǔ)和傳輸?shù)男剩M(jìn)而減少熱損失
2.優(yōu)化熱防護(hù)系統(tǒng):
使用新前緣襟翼,調(diào)整了前緣襟翼的布局或方向,為了優(yōu)化氣動(dòng)性能或熱防護(hù)。
搭載新一代熱防護(hù)瓦,帶有主動(dòng)冷卻功能,以應(yīng)對(duì)極端氣動(dòng)加熱環(huán)境。這一調(diào)整或?qū)?duì)“火星任務(wù)”至關(guān)重要
3.增設(shè)智能電池系統(tǒng):
配備2.7兆瓦的智能電池系統(tǒng),提升能量管理能力
4.猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)重新點(diǎn)火測(cè)試:
計(jì)劃在飛行中測(cè)試猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)的重新點(diǎn)火能力,這對(duì)未來(lái)深空任務(wù)(如火星任務(wù))至關(guān)重要
5.120Mbps星鏈視頻傳輸:
通過(guò)星鏈網(wǎng)絡(luò),得以實(shí)現(xiàn)高速視頻傳輸,確保實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)返回,用以及時(shí)調(diào)整計(jì)劃,配合未來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證星鏈網(wǎng)絡(luò)的部署能力。
6.實(shí)現(xiàn)飛船間推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移:
通過(guò)升級(jí)星艦系統(tǒng),達(dá)到支持在軌推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移效果,將為月球及火星計(jì)劃作準(zhǔn)備和測(cè)試。
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星艦第八次試飛
有哪些看點(diǎn)和新突破?
第六次試飛時(shí),馬斯克曾表態(tài),如果能在第七次飛行中實(shí)現(xiàn)軟著陸,那么SpaceX就可以嘗試在第八次飛行中用塔臂接住飛船。這一次,星艦順利實(shí)現(xiàn)了這一操作,再次達(dá)到新里程碑。
此次試飛,延續(xù)了上次的發(fā)射流程和任務(wù)軌道,帶著新的任務(wù)和目標(biāo):
1.驗(yàn)證第二代星艦設(shè)計(jì)
星艦第八次試飛使用超重型火箭B15和星艦飛船S34,這是二代星艦的第二次飛行。目標(biāo)是驗(yàn)證改進(jìn)后的推進(jìn)劑系統(tǒng)可靠性,解決星艦七飛中出現(xiàn)的氧氣泄漏問(wèn)題,如今看來(lái),這個(gè)問(wèn)題可能并沒(méi)有解決。
SpaceX對(duì)8號(hào)航班星際飛船飛行器進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的靜態(tài)發(fā)射,以測(cè)試導(dǎo)致前一飛行器損失的原因。來(lái)源:SpaceX
2.受控再入與軟著陸
星艦飛船S34將在飛行后嘗試進(jìn)行海上軟著陸,精度或達(dá)米級(jí)。這一目標(biāo)旨在驗(yàn)證星艦的再入能力和著陸精度。
3.常規(guī)化超重型火箭回收
超重型火箭B15將在發(fā)射后約6分50秒返回發(fā)射塔,并嘗試通過(guò)“筷子”機(jī)械臂進(jìn)行原位回收(塔架B15,精度或達(dá)厘米級(jí))。實(shí)現(xiàn)火箭完全可重復(fù)使用的關(guān)鍵一步,將再次上演。
4.有效載荷部署測(cè)試
星艦八飛計(jì)劃部署4個(gè)模擬星鏈衛(wèi)星(Starlink V3),這些衛(wèi)星將進(jìn)入亞軌道軌跡并在印度洋上空再入大氣層。這一任務(wù)將驗(yàn)證星艦的衛(wèi)星部署能力。
5.新技術(shù)測(cè)試
此次任務(wù)還將測(cè)試星艦的新設(shè)計(jì),包括更大的燃料艙(容量增加25%)、新型前襟翼以及改進(jìn)的熱防護(hù)系統(tǒng)。這些改進(jìn)將為未來(lái)的深空任務(wù)奠定基礎(chǔ)。
6.軌道級(jí)飛行的前奏
雖然星艦八飛仍為亞軌道飛行,但其任務(wù)設(shè)計(jì)為未來(lái)的軌道級(jí)飛行和火箭回收提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在看來(lái),星艦九飛可能要暫緩嘗試軌道級(jí)飛行和火箭回收。(根據(jù)聯(lián)邦通信委員會(huì)的文件)
總體看來(lái),筷子回收成功意味著塔架捕獲也進(jìn)入常規(guī)化狀態(tài),但二級(jí)失敗將意味著第二代飛船還有諸多需要完善的地方。不禁為第九次試飛緊張起來(lái)。
未來(lái),S36作為星艦2.0版本的第一艘飛船,將成為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)象。星艦的迭代也意味著更高、更多推力、更低磨損。??????????????
馬斯克演說(shuō)發(fā)布的三代星艦版本對(duì)比圖(左:目前1.0版本;中:2.0版本;右:3.0版本)
來(lái)自星艦基地建造區(qū)的圖片顯示,2.0版本星艦?zāi)壳疤幱诟鱾€(gè)部件初現(xiàn)成型的階段。
比航天史上任何火箭都要高得的星艦值得期待。永不滿足地簡(jiǎn)化、優(yōu)化和嘗試,將用時(shí)間回答所有質(zhì)疑。
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星艦一路狂飆
對(duì)手公司同樣蓄勢(shì)待發(fā)
除了SpaceX,太空領(lǐng)域的其他公司也不甘示弱,在火箭測(cè)試和商業(yè)化方面你追我趕。 ???????
1.藍(lán)色起源(Blue Origin)
藍(lán)色起源在2025年初繼續(xù)進(jìn)行其“新謝潑德”(New Shepard)亞軌道飛行器的測(cè)試。1月,完成了第15次無(wú)人飛行測(cè)試,驗(yàn)證了其火箭的可重復(fù)使用性和安全系統(tǒng)。
2. 聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA)
聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟在2025年2月成功發(fā)射了“火神半人馬”(Vulcan Centaur)火箭,這是其新一代運(yùn)載火箭的首次飛行,此次任務(wù)成功驗(yàn)證了火箭的性能和可靠性,為未來(lái)的商業(yè)和政府任務(wù)奠定基礎(chǔ)。
3.維珍銀河(Virgin Galactic)
維珍銀河在2025年1月進(jìn)行了“太空船二號(hào)”(SpaceShipTwo)的商業(yè)太空旅游飛行測(cè)試,成功將多名乘客送入亞軌道空間,并安全返回,進(jìn)一步驗(yàn)證了其太空旅游業(yè)務(wù)的可行性,真正為“太空旅游”打下基礎(chǔ)。
四位乘客乘坐在“太空船二號(hào)”
4.螢火蟲(chóng)航天公司
3月2日,商業(yè)公司螢火蟲(chóng)航空航天公司(Firefly Aerospace)的“藍(lán)幽靈1號(hào)”(Blue Ghost 1)月球著陸器成功在月球表面著陸,這是該公司與NASA月球探索計(jì)劃的重要里程碑。
“藍(lán)幽靈1號(hào)”著陸器于3月2日著陸月球后,投下了它在月球表面的陰影。
圖片來(lái)源:螢火蟲(chóng)航空航天
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國(guó)際空間站面臨「提前退役」?
馬斯克又看到了哪些可能?
在其他人忙著上天,馬斯克盯上空間站。最近,馬斯克又發(fā)表了頗具爭(zhēng)議的言論。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月21日,馬斯克突然在X上呼吁讓國(guó)際空間站提前退役(2027年前),盡早將重點(diǎn)放在火星任務(wù)當(dāng)中。這相較NASA原有的目標(biāo)計(jì)劃(2030年)提前了三年。
“是時(shí)候開(kāi)始準(zhǔn)備讓空間站脫離軌道了,它的目的已經(jīng)達(dá)成,增效甚少。”
“讓我們?nèi)セ鹦前桑 ?/p>
當(dāng)被問(wèn)及具體時(shí)間時(shí),他則表示:“決定取決于總統(tǒng),但我的意見(jiàn)是越快越好,最好現(xiàn)在開(kāi)始兩年倒計(jì)時(shí)。”
事實(shí)上,國(guó)際空間站確實(shí)面臨著不少挑戰(zhàn)和問(wèn)題。自1998年發(fā)射首個(gè)艙段以來(lái),它已運(yùn)行超26年,遠(yuǎn)大于最開(kāi)始設(shè)計(jì)的15年壽命。同時(shí),也曾出現(xiàn)過(guò)漏氣、設(shè)備老化的問(wèn)題。????
重達(dá)420噸的國(guó)際空間站需要精準(zhǔn)控制以完成脫離軌道的操作,減少碎片對(duì)地面的損害。??
NASA也早有準(zhǔn)備,在國(guó)際空間站徹底退役之前,需要至少有一個(gè)商業(yè)空間站準(zhǔn)備就緒,以供研究和技術(shù)的繼續(xù)開(kāi)展。
為此,NASA曾在2024年6月與SpaceX簽訂合同,價(jià)值8.43億,內(nèi)容為:以龍飛船為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)一種名為USDV(美國(guó)脫軌飛行器)的航天器,與空間站直接對(duì)接,處理空間站脫離軌道所需要的操作,從而減少損害。
2024年,時(shí)任NASA局長(zhǎng)比爾?尼爾森曾向國(guó)會(huì)申請(qǐng)過(guò)15億美元的資金,用以填補(bǔ)任務(wù)的資金缺口。可惜的是,至今尚未獲得批準(zhǔn)。
但國(guó)際空間站也是國(guó)際合作的重要一環(huán)。美國(guó)、俄羅斯、加拿大、日本和歐洲多國(guó)都加入其中,俄羅斯曾承諾運(yùn)營(yíng)至2028年。提前退役,需要所有參與國(guó)的同意,馬斯克的提議或許將打亂其他國(guó)家的科研計(jì)劃和過(guò)渡安排。
所以,即便馬斯克對(duì)“第二家園”急不可耐,一切都還是未知數(shù)。?
馬斯克曾提到:“只有首先看到事情的可能性,才會(huì)有發(fā)生的機(jī)會(huì)。”
永不滿足地創(chuàng)新、不知疲憊地迭代,成就了永遠(yuǎn)快人一步的突破。
或許,每個(gè)創(chuàng)業(yè)公司都存在一串獨(dú)特的基因代碼。畢竟,技術(shù)不會(huì)自動(dòng)進(jìn)步、產(chǎn)品不會(huì)自動(dòng)進(jìn)化,一切事在人為。??????????
期待明天、擁抱明天,將成就明天。
References:
綜合匯編自X、SpaceX、NASA官網(wǎng)???
1.打探星艦2.0版開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,何時(shí)試飛?by三體引力波
2.https://wccftech.com/spacexs-super-important-starship-flight-8-to-fly-on-friday-says-musk/
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