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2024-10-14 07:18
科技 视频

SpaceX 在第五次飞行测试中捕获巨型星际飞船助推器

SpaceX 启动了迄今为止最雄心勃勃的星际飞船试飞。
SpaceX-在第五次飞行测试中捕获巨型星际飞船助推器
Jackie Wattles,Ashley Strickland


当地时间周日上午,SpaceX 成功发射了星际飞船 的最新一次试飞 ,这是有史以来最强大的火箭系统,未来可用来将人类送上月球和火星。

美国东部时间上午 8 点 25 分(中部时间上午 7 点 25 分),超重型火箭助推器在 德克萨斯州博卡奇卡的 SpaceX 星际基地发射升空,助推器顶部装载着无人驾驶的星际飞船。 发射窗口于美国东部时间上午 8 点开放,发射时间为 30 分钟。

这次演示任务首次包括了一次雄心勃勃的尝试,即在火箭耗尽大部分燃料并与星际飞船上部分离后,将 232 英尺高(71 米)的火箭助推器操纵到一个巨大的着陆结构上。超重型火箭被一对巨大的金属钳子成功夹在半空中,SpaceX 称之为“筷子”。



与此同时,星际飞船继续自行飞行,使用其搭载的六个发动机,然后在印度洋上空练习着陆动作。SpaceX 预计不会回收上层飞船。

每个里程碑的目标都是讨论 SpaceX 未来如何回收并快速重新使用超重型火箭助推器和星际飞船,以用于未来的任务。快速重复使用火箭部件被认为是 SpaceX 实现大幅减少将货物(或载人飞船)送入地球轨道和深空的时间和成本的目标的关键。

SpaceX 最终计划使用星际飞船作为着陆器,最早在 2026 年将 NASA 宇航员送上月球表面,作为Artemis III 任务的一部分,该公司拥有价值高达近 40 亿美元的政府合同来完成这项任务。最终,SpaceX 还希望星际飞船能将第一批人类送上火星。

突破极限

到目前为止,星际飞船的开发主要集中在一系列日益复杂的试飞上,从 2019 年开始,对绰号为“ Starhopper ”的飞行器进行了短暂的跳跃测试,最初飞行高度仅离地面几英寸。最近,该公司开始进行更大胆的发射,发射全尺寸的星际飞船太空舱和超重型助推器。

2023 年 4 月,星际飞船和超重型火箭首次试射 (称为综合试飞)起飞。这次发射的唯一目的是将 397 英尺(121 米)的火箭从发射台上发射出去。它在飞行几分钟后在墨西哥湾上空爆炸,然后就做到了这一点。

据悉,SpaceX在航天器研发的早期阶段曾遭遇过火灾事故,该公司表示,这些故障有助于公司快速实施设计变更,从而获得更好的结果。

随着每次新产品的推出,公司的目标也变得更加宏伟。

上一次试射是 SpaceX 综合试飞活动的第四次,于 6 月升空。尽管在网络直播中,助推器和航天器机翼严重烧焦且摇晃不已,但它们都成功重返地球大气层,并在海洋上空练习着陆动作,这是向前迈出的重要一步。

进入 Mechazilla 的怀抱

SpaceX 在发射后回收了超重型助推器,进一步推进了测试。

最终,SpaceX 计划回收并重复使用 Super Heavy 和 Starship 飞船。但首先要进行助推器回收,因为 SpaceX 在该领域拥有丰富的经验。

飞行后回收火箭助推器是 SpaceX 在其小型主力火箭猎鹰 9 号上掌握的一项壮举。该火箭的助推器在发射 330 多次后,已在海上平台或地面发射台上软着陆,使这些运载工具能够翻新并再次飞行。SpaceX 表示,这降低了成本,使该公司能够以低于其他火箭市场的价格参与竞争。

然而,星际飞船是一个更加强大和复杂的系统。

超重型助推器配备了 33 台发动机,每台发动机的功率都比猎鹰火箭上的 9 台发动机大,升空时推力大约是猎鹰火箭的 10 倍。

SpaceX 并没有像猎鹰 9 号助推器那样将着陆支架绑在超重型火箭的侧面,而是建造了一个特殊的塔架来支撑超重型火箭返回陆地,希望这能让回收过程更快。

这座塔楼被 SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克称为“ Mechazilla ”,因为它与金属哥斯拉很像,拥有巨大的金属臂。这些臂,或称“筷子”,可用于在发射场起飞前堆叠和移动助推器和航天器——它们的设计目的是在航天器返回地球时在半空中接住它们。

马斯克的愿景是,筷子臂最终将能够在火箭返回后几分钟内简单地转动并将火箭放回发射台 - 使火箭在加油后能够再次起飞 - 可能只需要着陆后 30 分钟,这位首席执行官在 6 月 5 日的采访中说。

Starship 的成功几率

这是一个大胆的设想。SpaceX 仍处于研究接球装置具体工作原理的早期阶段。

马斯克在 7 月份发布到 YouTube 的一次采访 中承认,SpaceX 此次飞行的目标“听起来有点疯狂”,尽管它“有相当大的成功机会”。

“我们并没有打破物理学,”他说,“因此成功只是可能的结果之一。”

根据 SpaceX 公司网站介绍,该公司在“满足数千种不同的飞行器和发射台标准”的条件下回收了超重型火箭助推器,即要求“助推器和塔架上的系统运行正常,并有任务飞行指挥员的手动指令”。

如果这次尝试被 否决,超重型火箭将再次尝试在海上着陆。

此次尝试发生在发射后约七分钟,而星际飞船滑行近一小时后才在印度洋进行受控溅落。

马斯克补充说,星际飞船在 6 月份第四次试飞中遇到的一个问题是隔热瓦片丢失。隔热瓦片是固定在飞船外部的数千个黑色小六边形,用于保护飞船在重返大气层时免受极端温度的影响。马斯克表示,大量隔热瓦片丢失严重阻碍了飞船尝试软着陆的能力。

马斯克说:“由于瓷砖丢失......前襟翼被融化得非常严重,就像试图用小骷髅手来控制它一样。”他还补充说,第四次飞行降落在距离预定溅落地点约 6 英里(9.7 公里)的海上。

该公司在其网站上表示,它“对隔热板进行了彻底改造,SpaceX 技术人员花费了超过 12,000 小时的时间,用新一代隔热板、备用烧蚀层和襟翼结构之间的额外保护装置替换了整个热防护系统”。

这可以帮助星际飞船更好地应对重返大气层的残酷考验。

这次成功的飞行可能促使该公司着手解决更加雄心勃勃的项目。例如,SpaceX 必须弄清楚如何在星际飞船驻扎在轨道上时为其加油。这样的操作对于为这艘巨大的飞船提供足够的推进剂以完成前往月球的旅程是必要的。

如果该公司未能实现其目标,或者对其发射设施造成重大损害,可能会引发人们对 NASA 登月计划进一步推迟的质疑。

阿尔忒弥斯 (Artemis) 是美国宇航局的旗舰载人航天计划,其目标是自 50 多年前阿波罗计划结束以来首次将宇航员送上月球表面。

美国联邦航天局此前已发出警告,其原定于 2026 年实现首次载人登陆月球表面的目标可能会因星际飞船的开发时间表而受阻。

注:本文仅代表作者个人观点     

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2024-10-14 07:18
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SpaceX 启动了迄今为止最雄心勃勃的星际飞船试飞。
Jackie Wattles,Ashley Strickland


当地时间周日上午,SpaceX 成功发射了星际飞船 的最新一次试飞 ,这是有史以来最强大的火箭系统,未来可用来将人类送上月球和火星。

美国东部时间上午 8 点 25 分(中部时间上午 7 点 25 分),超重型火箭助推器在 德克萨斯州博卡奇卡的 SpaceX 星际基地发射升空,助推器顶部装载着无人驾驶的星际飞船。 发射窗口于美国东部时间上午 8 点开放,发射时间为 30 分钟。

这次演示任务首次包括了一次雄心勃勃的尝试,即在火箭耗尽大部分燃料并与星际飞船上部分离后,将 232 英尺高(71 米)的火箭助推器操纵到一个巨大的着陆结构上。超重型火箭被一对巨大的金属钳子成功夹在半空中,SpaceX 称之为“筷子”。



与此同时,星际飞船继续自行飞行,使用其搭载的六个发动机,然后在印度洋上空练习着陆动作。SpaceX 预计不会回收上层飞船。

每个里程碑的目标都是讨论 SpaceX 未来如何回收并快速重新使用超重型火箭助推器和星际飞船,以用于未来的任务。快速重复使用火箭部件被认为是 SpaceX 实现大幅减少将货物(或载人飞船)送入地球轨道和深空的时间和成本的目标的关键。

SpaceX 最终计划使用星际飞船作为着陆器,最早在 2026 年将 NASA 宇航员送上月球表面,作为Artemis III 任务的一部分,该公司拥有价值高达近 40 亿美元的政府合同来完成这项任务。最终,SpaceX 还希望星际飞船能将第一批人类送上火星。

突破极限

到目前为止,星际飞船的开发主要集中在一系列日益复杂的试飞上,从 2019 年开始,对绰号为“ Starhopper ”的飞行器进行了短暂的跳跃测试,最初飞行高度仅离地面几英寸。最近,该公司开始进行更大胆的发射,发射全尺寸的星际飞船太空舱和超重型助推器。

2023 年 4 月,星际飞船和超重型火箭首次试射 (称为综合试飞)起飞。这次发射的唯一目的是将 397 英尺(121 米)的火箭从发射台上发射出去。它在飞行几分钟后在墨西哥湾上空爆炸,然后就做到了这一点。

据悉,SpaceX在航天器研发的早期阶段曾遭遇过火灾事故,该公司表示,这些故障有助于公司快速实施设计变更,从而获得更好的结果。

随着每次新产品的推出,公司的目标也变得更加宏伟。

上一次试射是 SpaceX 综合试飞活动的第四次,于 6 月升空。尽管在网络直播中,助推器和航天器机翼严重烧焦且摇晃不已,但它们都成功重返地球大气层,并在海洋上空练习着陆动作,这是向前迈出的重要一步。

进入 Mechazilla 的怀抱

SpaceX 在发射后回收了超重型助推器,进一步推进了测试。

最终,SpaceX 计划回收并重复使用 Super Heavy 和 Starship 飞船。但首先要进行助推器回收,因为 SpaceX 在该领域拥有丰富的经验。

飞行后回收火箭助推器是 SpaceX 在其小型主力火箭猎鹰 9 号上掌握的一项壮举。该火箭的助推器在发射 330 多次后,已在海上平台或地面发射台上软着陆,使这些运载工具能够翻新并再次飞行。SpaceX 表示,这降低了成本,使该公司能够以低于其他火箭市场的价格参与竞争。

然而,星际飞船是一个更加强大和复杂的系统。

超重型助推器配备了 33 台发动机,每台发动机的功率都比猎鹰火箭上的 9 台发动机大,升空时推力大约是猎鹰火箭的 10 倍。

SpaceX 并没有像猎鹰 9 号助推器那样将着陆支架绑在超重型火箭的侧面,而是建造了一个特殊的塔架来支撑超重型火箭返回陆地,希望这能让回收过程更快。

这座塔楼被 SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克称为“ Mechazilla ”,因为它与金属哥斯拉很像,拥有巨大的金属臂。这些臂,或称“筷子”,可用于在发射场起飞前堆叠和移动助推器和航天器——它们的设计目的是在航天器返回地球时在半空中接住它们。

马斯克的愿景是,筷子臂最终将能够在火箭返回后几分钟内简单地转动并将火箭放回发射台 - 使火箭在加油后能够再次起飞 - 可能只需要着陆后 30 分钟,这位首席执行官在 6 月 5 日的采访中说。

Starship 的成功几率

这是一个大胆的设想。SpaceX 仍处于研究接球装置具体工作原理的早期阶段。

马斯克在 7 月份发布到 YouTube 的一次采访 中承认,SpaceX 此次飞行的目标“听起来有点疯狂”,尽管它“有相当大的成功机会”。

“我们并没有打破物理学,”他说,“因此成功只是可能的结果之一。”

根据 SpaceX 公司网站介绍,该公司在“满足数千种不同的飞行器和发射台标准”的条件下回收了超重型火箭助推器,即要求“助推器和塔架上的系统运行正常,并有任务飞行指挥员的手动指令”。

如果这次尝试被 否决,超重型火箭将再次尝试在海上着陆。

此次尝试发生在发射后约七分钟,而星际飞船滑行近一小时后才在印度洋进行受控溅落。

马斯克补充说,星际飞船在 6 月份第四次试飞中遇到的一个问题是隔热瓦片丢失。隔热瓦片是固定在飞船外部的数千个黑色小六边形,用于保护飞船在重返大气层时免受极端温度的影响。马斯克表示,大量隔热瓦片丢失严重阻碍了飞船尝试软着陆的能力。

马斯克说:“由于瓷砖丢失......前襟翼被融化得非常严重,就像试图用小骷髅手来控制它一样。”他还补充说,第四次飞行降落在距离预定溅落地点约 6 英里(9.7 公里)的海上。

该公司在其网站上表示,它“对隔热板进行了彻底改造,SpaceX 技术人员花费了超过 12,000 小时的时间,用新一代隔热板、备用烧蚀层和襟翼结构之间的额外保护装置替换了整个热防护系统”。

这可以帮助星际飞船更好地应对重返大气层的残酷考验。

这次成功的飞行可能促使该公司着手解决更加雄心勃勃的项目。例如,SpaceX 必须弄清楚如何在星际飞船驻扎在轨道上时为其加油。这样的操作对于为这艘巨大的飞船提供足够的推进剂以完成前往月球的旅程是必要的。

如果该公司未能实现其目标,或者对其发射设施造成重大损害,可能会引发人们对 NASA 登月计划进一步推迟的质疑。

阿尔忒弥斯 (Artemis) 是美国宇航局的旗舰载人航天计划,其目标是自 50 多年前阿波罗计划结束以来首次将宇航员送上月球表面。

美国联邦航天局此前已发出警告,其原定于 2026 年实现首次载人登陆月球表面的目标可能会因星际飞船的开发时间表而受阻。

注:本文仅代表作者个人观点     

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