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发表于 2024-10-13 23:43:19 股吧网页版
SpaceX创造新历史:星舰第五飞成功用“筷子”夹住火箭
来源:21世纪经济报道

  北京时间10月13日20时25分,SpaceX在美国得克萨斯州的发射基地进行了星舰的第五次飞行测试。

  这个测试时间要比外界预期时间大幅提前。美国联邦航空管理局(FAA)曾表示,预计不会在11月下旬以前批准此次飞行测试。但在10月7日,SpaceX发布了发射预告,称星舰第五次飞行测试可能最早将于10月13日启动。

  果不其然,10月12日,SpaceX宣布获得了美国联邦航空管理局的许可。而且不仅是这一次,SpaceX还同时获得了星舰第六次飞行测试的许可,这意味着在第五次测试之后,它能够很快进行第六次测试。

  对于第五次飞行测试,SpaceX的主要目标是尝试首次原位返回发射场并捕捉超重型火箭,以及又一次星舰再入和着陆点火,目标是让星舰准确溅落在印度洋。

  有行业人士向21世纪经济报道记者表示,这次试飞最大的看点是“捕捉”超重型火箭。据悉,SpaceX计划使用两个巨大的机械臂(被喻为“筷子”)在半空中夹住超重型火箭的助推器,并将其送回位于德克萨斯州的发射基地。

  这两个机械臂长36米,高18米,它们通过发射塔底的超大型绞车系统驱动,可沿塔架上的轨道上下移动,同时通过液压油缸的伸缩动作带动机械臂实现打开和合拢。

  用机械臂夹住火箭进行回收,这是SpaceX的创新之举。通过这种回收方式,可以减少火箭部件在着陆时受到的冲击和损伤,从而延长其使用寿命。同时,火箭部件可以在发射平台进行燃料补给和小修后,实现快速连续发射,极大地提高了发射效率。

  另外,传统的火箭回收方法可能会导致火箭部件在海洋或陆地上硬着陆,造成环境污染。使用机械臂捕捉可以减少这种风险,使得回收过程更加环境友好。

  在今天的发射任务中,星舰升空三分钟后,超重型火箭第一级和第二级开始分离。随后,火箭一子级按照预订程序开始降落,随后在飞行任务指挥官发出回收指令后,火箭一子级缓缓落入两个机械臂之间,并成功被“捕获”。

(SpaceX成功用“筷子”夹住火箭图自SpaceX)

  在直播中,SpaceX的工程师凯特·泰斯尖叫道, “这太疯狂了!”。确实,尽管当时星舰的此次飞行任务还在继续当中,但当火箭一子级被成功捕捉回收后,SpaceX已经创造了一项新历史。

  随后,星舰飞船在飞行约48分钟后,也开始重返大气层。最终,星际飞船顺利抵达目标着陆点,并在海面上进行了受控溅落。目前,SpaceX暂未打算对星舰进行回收,相反,它正在练习一种着陆操作,未来可以用来让星际飞船重新着陆。

  至此,星舰第五次飞行测试已经圆满完成。

  在失败中前行

  失败是星舰项目推进过程中的常态,但也是站在一次次失败的肩膀上,SpaceX才收获一个又一个成功。

  自2023年开始星舰的飞行测试后,SpaceX的前三次星舰任务均以失败告终。2023年4月,在星舰的第一次试射中,火箭第一级的发动机发生故障,因而导致两级火箭在升空四分钟后发生爆炸。

  2023年11月,星舰开启第二次飞行测试。在这次试飞中,星舰成功升入太空,但在第一级与第二级完成分离后,火箭的自动终止系统突然启动,由此星舰又经历了一次爆炸。

  2024年3月,星舰迎来第三次试飞。与前两次试射相比,此次测试情况大有进步,但最终以遗憾收场。在第三次试飞中,星舰首次完成了环球飞行,但是在其重新进入大气层,接近任务执行尾声时,Space X失去了同飞船的联系。

  直到2024年6月,星舰终于在第四次试飞时收获了一个较为完满的收尾。这次星舰试飞持续时间长达一个小时,且最后成功按计划在印度洋的海面上实现软着陆,没有出现此前试飞中发生过的剧烈爆炸,这被马斯克称赞为“一项史诗般的成就”。

  经历三次失败,然后开始获得成功,星舰的这种经历,仿佛在重现SpaceX创业之初的经历。当时,SpaceX在首次成功发射猎鹰1号之前,也失败了三次,并因此濒临破产。

  包括后来的猎鹰9号,在实现一子级首次回收之前,它也历经多次试验失败,但随后猎鹰9号取得的发射成绩,已经改写了人类航天史。

  承载马斯克的火星梦

  出生于1971年的马斯克,从小就是一个太空迷,在创办SpaceX之前,马斯克就提出了“火星绿洲”(Mars Oasis)的设想,并尝试从俄罗斯购买火箭,但高昂的价格让他望而却步,转而决定自己制造所需要的火箭,然后才有了SpaceX。

  长期以来,马斯克一直强调,他于2002年创立SpaceX,主要是为了帮助人类殖民火星。在2016年的IAC(International Astronautical Congress)大会上,马斯克首次公布了BFR(Big Falcon Rocket)运载火箭,并披露了一个“星际公民”计划。

  后来,BFR的概念几经迭代,最后成为了现在的星舰项目。据悉,星舰由星舰飞船和超重型火箭组成,前者搭载6个猛禽发动机,后者则搭载33个猛禽发动机。按照SpaceX的设计,星舰的总高度约为120米,直径为9米,其中星舰飞船的高度为50米,超重型火箭高度为70米。

  星舰是马斯克实现其火星梦的关键。今年9月,马斯克透露,SpaceX第一艘前往火星的星舰将在两年内,即下一个地球-火星转移窗口打开时发射。

  马斯克称,这次飞行是不载人飞行,主要测试着陆火星的可行性。如果着陆顺利,那SpaceX的首次载人火星飞行将在四年后进行。“从那时起,飞行频率将呈指数级增长,目标是在约20年内在火星上建成一座自给自足的城市。”

  此外,马斯克还提到了前往火星的发射成本。他说,“现在将每吨有效载荷运到火星表面的成本约为10亿美元,若要在火星上建造一座城市,成本需要降至每吨10万美元,因此技术需要提高10000倍。这非常困难,但并非不可能。”

  值得一提的是,虽然星舰目前尚未真正成功,但它已经有了许多金主支持。比如,星舰的首次载人试飞将是“北极星计划”的最后一步。

  据悉,北极星计划受SpaceX 和亿万富翁企业家贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)共同资助,是世界上首个旨在快速推进载人航天能力的计划。今年9月,该项目已通过“北极星黎明”号实现了第一次太空飞行和全球首次商业太空行走。

  此外,星舰也是美国国家航空航天局(NASA)阿尔特弥斯计划中至关重要的一部分。NASA的阿尔忒弥斯3号任务计划于2026年实施,届时两名宇航员将搭乘星舰抵达月球,并在月球南极附近停留约一周的时间。

  目前来看,星舰距离成功已经又近一步,而马斯克的火星梦很快也将不再是天方夜谭。

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