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深夜重磅!星舰第四次试飞成功

21记者 21世纪经济报道
2024-08-25

作 者丨白杨

编 辑丨张伟贤


北京时间6月6日20时50分,SpaceX进行了星舰的第四次试飞。星舰发射升空2分多钟后,星舰飞船与超重鹰火箭顺利分离,随后,超重鹰火箭的一级助推器成功在墨西哥湾溅落。这也是此次飞行任务的主要目标之一。


在上一次试飞中,SpaceX完成了首次达到轨道速度、打开和关闭星舰的有效载荷舱门、在星舰滑行阶段进行推进剂转移演示、星舰重新进入地球大气层等一系列目标。


而第四次试飞,SpaceX的核心目标是测试超重鹰火箭和星舰飞船的回收能力。


等待发射的星舰 图自SpaceX官方


在发射约47分钟后,星舰重新进入了大气层。整个再入过程持续约6分钟,依托星链提供的卫星互联网能力,星舰飞船上的摄像机向外界直播了整个过程,也让大家能够看到飞船穿越大气层时周围等离子体的形成过程。


在穿越了大气层之后,星舰飞船出现了短暂的信号消失,但很快,画面就得到恢复,SpaceX总部也传出欢呼声。最终,经过约1小时的飞行,星舰飞船在再入过程中顺利完成着陆燃烧,并在印度洋溅落。



这次飞行测试,SpaceX取得了前所未有的成功,尽管飞行过程中仍出现一些小问题,但星舰几乎按照计划跑完了全部流程。这也让人们对星舰的第五次试飞充满期待,或许下一次,星舰就将进行完整的入轨及回收测试。


另外值得一提的是,相比第三次试飞,其实SpaceX对第四次试飞的目标进行了简化,不再包含一些高风险测试,其中包括上次未完成的在轨重新点火猛禽发动机,以及不会真正入轨飞行。因此,星舰的第四次试飞大大降低了飞行的复杂性,进而也增加了飞行的成功率。


对于星舰任务目标的调整,天仪研究院创始人兼CEO杨峰向21世纪经济报道记者表示,SpaceX可能还是希望实现一次整个系统级的成功。这次任务重点测试的超重鹰火箭定点溅落和星舰飞船的受控再入,都是未来要实现可回收的必经之路。



星舰做了哪些改进?



通过第三次试飞,SpaceX获得很多关键数据,在这些数据的基础上,此次试飞的星舰也进行了诸多改进。


比如在上次试飞中,超重鹰火箭在返回时,13台发动机中有6台提前关闭,并且无法启动着陆燃烧,这使得整个助推器的着落燃烧推力对于预期,最终在墨西哥湾上空的462米高度失去联系。


SpaceX分析认为,导致发动机提前关停的原因是发动机液氧供应处的过滤器持续堵塞,这导致发动机氧气涡轮泵入口压力失常。基于此,在第四次飞行以及以后的飞行任务中,SpaceX都将在超重鹰火箭的氧气罐内安装额外硬件,以提高推进剂过滤能力。


SpaceX还表示,利用从超重鹰火箭首次着陆燃烧尝试中收集的数据,星舰也实施了额外的硬件和软件更高,以提高猛禽发动机在着陆条件下的启动可靠性。


而星舰飞船在上次试飞中,开始滑行仅几分钟就失去了控制姿态的能力。由于失去姿态控制,星舰飞船自动触发了预先计划的指令,从而跳过了计划中的单台猛禽发动机在轨重新点火。


随后,在星舰飞船从太空重返大气层时,同样是因为缺乏姿态控制,使飞船的进入过程与预期不符,这使得飞船在受保护和未受保护的区域都出现了比预期更大的加热。


SpaceX表示,星舰飞船发生意外翻滚的原因是负责翻滚控制的阀门堵塞。所以,在后续的星舰飞船上,SpaceX都增加了额外的翻滚控制推进器,以提高姿态控制冗余度,并升级了硬件以提高对堵塞的抵御能力。



“成功的失败”



截至目前,SpaceX已经完成四次星舰飞行测试。2023年4月,星舰第一次试飞,在升空三分钟后,因为星舰飞船与超重鹰火箭没有按计划分离,随后在上升到约39公里的高空时自毁爆炸。


2023年11月,星舰进行第二次试飞,虽然星舰飞船与超重鹰火箭顺利完成了分离,但紧接着超重鹰火箭发生了爆炸,星舰飞船在上升到 149 公里的高空时,失去了遥测数据。


2024年3月,星舰完成第三次试飞。这次飞行,星舰飞船成功进入太空,并完成一系列飞行试验,但超重鹰火箭和星舰飞船最终都以失联告终。


所以对于第三次试飞,业界传递出不同结论,有人说是成功,也有人说是失败。在杨峰看来,传统的航天才会定义所谓的成功和失败,但马斯克做的是商业航天,他重新定义了成功和失败。


“马斯克在乎的是技术成长和能力提升,在这个条件下的失败,都是成功的失败。在这个条件以外的成功,则是失败的成功。”杨峰表示。


而更让人觉得了不起的是,SpaceX每次都能把“失败”转化为下一次的成功,即它犯过的错不会再犯,这也是其不断进步的重要原因。


杨峰认为,SpaceX的发展给整个行业带来的最大价值,就是将一条荆棘小径走成了康庄大道。“首先,SpaceX证明了商业航天的可行性。过去的航天只有国家才干得起,但SpaceX证明航天是一个可以挣钱的行业,这也让更多人有信心投身其中。其次,SpaceX证明了航天技术是可以迭代的。过去,航天行业对失败是高度敏感的,但现在,大家通过SpaceX认识到,即使一次任务失败,但只要带来了价值那就没问题。”


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本期编辑 黎雨桐

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