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星舰引发的不应只是技术之争

圆梦 太空那些事儿 2023-05-08

4月20日,星舰(Starship)在全世界的见证下进行了首次飞行测试。根据官方的表述:当地时间08时33分,星舰首次成功从轨道级发射台升空,当火箭飞至墨西哥湾上空39公里高度时过远拱点。

在此次飞行试验中,星舰有多台发动机熄火,一二级分离之前,高度下降并开始翻滚,最终,2台飞行终止系统(星舰S24和超重B7各1台)发出自毁指令,任务结束。

星舰首飞引发的全网热议和讨论,就像一些网友所说,星舰是非常“简陋”的。箭体材料是304不锈钢,推进剂是液氧和液化天然气,这些都是市面上能直接买到的民用材料。之所以大量采用廉价材料,就为了降低成本,让航天白菜化。

很多国内人士并不看好星舰,在首飞前后出现不少或悲观、或冷嘲热讽的言论。部分观点认为不锈钢+天然气是不可能成功的圈钱忽悠。

实际大可不必面红耳赤,星舰是否为未来航天的主流,或许更多的是技术哲学之争。举两点例子:

1、发动机数量越多,是否风险越高。

为了实现大推力,一级安装了33台发动机,这个数量前所未有。密集的发动机带来极其复杂的振动、热防护、控制难题。之前苏联30台发动机的N1火箭,多次试飞都以爆炸结束,马斯克的星舰会如何?

诚然,SpaceX在之前的猎鹰9号火箭上也采用了多发动机设计,但毕竟只有9台;重型猎鹰火箭虽然有27台发动机,但它的结构相当于3个猎鹰9一级并联,难度也无法比肩星舰把全部发动机塞进一个子级的设计。

2、燃料流程长、环节多,是否说明体系脆弱?

为了实现载人登月甚至登火的目标,星舰必须在太空补加燃料,而“油罐车”也得从地面发射;此外在漫长滑行阶段,燃料逐渐挥发,星舰在月球以及火星附近也要安排补加。这意味着一次任务可能需要多达十几次发射才能完成,一旦某个环节出了纰漏,就只能放弃。

如果环节太多,那么星舰是否已经接近技术路线能力边缘?会不会是个相对脆弱的体系。工程上去解决的话,需要较高的成本和很长的时间。而且最大的问题在于技术再成熟,也没有从根本上改变整个体系脆弱的本质。

与其花大代价去保障一个脆弱体系,一鼓作气研发可靠性高的新体系更为合适?

以载人登火为例,我国就有科学家指出应当采用核动力推进,无需纠结与燃料补充问题,一次直达、运力更高、速度更快,甚至几个月就能往返一趟。虽然核动力研制难度比星舰大,但胜在体系简单高效,只要投入实用,优势将愈发明显。

两点举例并非否定spacex技术,星舰通过“平民化”产品系统集成,不断以飞代试,迭代优化。这个思路在猎鹰火箭的发展上已经得到验证,另外飞机制造也是个佐证。哪怕最大的A380,它的机身铝材都能在市面上买到。航空可能,航天也存在可能。只有成本降低,可靠性提高,航天才能够跟生产生活紧密结合,未来实现更多商业化的可能;否则永远曲高和寡,是只属于极少数人的“高消费”。

所以,网络上的争吵,实际是“老技术挖潜”和“开发新技术”之间的PK,谁对谁错,眼下并无答案;甚至两者没有对错,只是适合不同发展阶段。

不管怎样,星舰是人类目前建造过的体积和推力最大火箭,起飞推力高达7500吨(相当于052D驱逐舰),可以将超过150吨物体送入太空,并且两级火箭都可以重复使用。如同此前很多网友的看法,只要星舰点火,就意为着已经迈出了一大步。

网络大V胡锡进评论:SpaceX公司的异军突起打破了全球航天主要由国家力量垄断的局面,带动了新的竞争。虽说SpaceX是私营公司,但它增加的是美国力量。星舰如果成功,将为中国树立起新的竞争和追赶目标。而且我们的追赶大概不应到那时才开始,现在就应该加速去做。

眼下我们应做的,是多加观察、勤于思考、勇于实践。如果有条件,当然是多条腿走路更好。

行胜于言。


本文为投稿文章,首发于微博航空物语, 作者:圆梦。
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