编译:Poetry|
(资料图片)
SpaceX在推特上表示:“团队正努力争取在4月20日(星期四)进行Starship星舰的的首次飞行测试 。”
这条消息被SpaceX进行了置顶设置。
01
星舰第二次发射
SpaceX的官网显示,其Starship星舰4月20日的发射窗口将从美国中部时间周四8:28分(北京时间周四21:28分)开始,在美国中部时间9:30分(北京时间22:30分)结束。
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4月20日的发射,将是SpaceX星舰-Starship在本周内的第二次发射尝试。第一次是本周一(4月17日),当天在倒计时的最后几分钟,Starship星舰增压系统中的阀门出现了问题,这是帮助星际飞船进入轨道的助推器——它似乎被冻结了。在检查了卡住的阀门并重新注入了为星际飞船提供燃料所需的液态甲烷和氧气推进剂后,SpaceX确定它已准备好在周四再次发射。
马斯克在推特上说“星舰的压力阀似乎冻结了,除非不久后恢复工作,否则今日将不会发射。”
火箭工程经理表示,修理至少要花费48小时的时间。
尽管4月17日的发射被延后了几天,但这次尝试无疑是极有意义的。正如马斯克在推特上所说,“今天学到了很多东西”。
对于这样的测试,成功的衡量标准是我们能学到多少东西,这将为未来SpaceX迅速推进星际飞船的开发提供信息并提高成功的概率。
02
关于星舰Starship
星舰(Starship)是由SpaceX公司推出的下一代火箭载具,最早由马斯克于2017年公布,预计用来替代现役的猎鹰系列运载火箭。
这艘两级火箭组成的飞船—Starship星舰高120米,比自由女神像(从地面到火炬高93米)还高。其超长的高度及强大的载重能力,使其一经发布,便被称为“史上最强火箭”、“人类最大飞船”。是有史以来体积最大、运载能力最强的运载火箭,同时还可以重复利用,这将大幅缩减运营成本。
(图源:BBC)
星舰分为两级,第一级为超重型助推器,包含33个排列成同心环的猛禽发动机,以甲烷为主要燃料。
根据SpaceX公司的说法,33台猛禽发动机将为火箭提供1670万磅的全速推力。
这是美国土星5号运载火箭推力的两倍多,远远超过美国宇航局为阿尔忒弥斯登月计划发射的火箭产生的能量。
如果当天达到90%的推力,意味着该火箭能提供近70兆牛顿的推力,相当于推动近100架超音速客机起飞所需的力量。
第二级是一个独立的航天器,高50米,直径9米,配备了6台猛禽发动机,以使其在太空中能够独立飞行。其载荷舱高17米,直径8米,在运载火箭中是最大的。如果重复使用,星舰具备150吨的低轨道有效载荷能力,如果单次使用,其载荷最大可达250吨。
星舰被认为是有史以来最强大的运载火箭系统,其可针对地球上的目标进行点对点运输,能够在一小时内到达世界上的任何地方。SpaceX公司打算用星舰推动星际殖民,将人类送到月球、火星甚至更远的地方。
马斯克曾经表示,要向火星发射一千艘星际飞船。而由于较低的发射成本,星舰还可以用来对更远的太空进行探索。但该项目探索太空的成本也受到了质疑,因为由此前项目证明,发射成本只占总成本的一小部分。
成本是商业活动考虑的要点之一,如果星舰项目成功实现,SpaceX公司可能会垄断整个民用航天市场,甚至还可能会进一步冲击国家级的航天计划。譬如承担向太空站运输物资的任务,或者以更廉价的成本向遥远的太空发射更多的探测器。
SpaceX公司高管表示,利用星舰在地球上点对点旅行相较以往的商务舱航班更具竞争力。但这也遭到了驳斥,要知道这会导致乘客承受5个G的重力加速度,常人恐怕是难以接受的。
但其军事应用前景是不能被低估的,要知道人类突破超音速飞行几十年来,民用项目寥寥无几,几乎都用在了军事领域。更先进的高超音速飞行能力面世以来,也是如此。即便星舰能实现SpaceX公司所声明的目标,但其可靠性仍待观察。试想一下,美国本土距其在东亚的军事基地相隔半个地球,近万公里,采用星舰系统将使得美军可以更快部署至关键地区。
不要以为SpaceX只是一家普通的民营公司,其所研制的星链系统,早在去年年初就已大规模应用于俄乌战争之中了。
03
飞行期间会发生什么?
在17日之前,星舰上面级已经单独完成了多次高空飞行测试,而这次进行的发射是“星舰深空火箭系统(Starship Deep-Space Rocket System)”首次轨道级测试,星舰第一次以“完全体”的姿态进行发射测试。
在周四的试飞中,星际飞船将几乎完全绕地球飞行,从德克萨斯州开始,在夏威夷考艾岛以北约62英里处落入太平洋。
周四发射后约八分钟,超重型助推器将飞入墨西哥湾。与猎鹰系列的一级火箭回收不同,出于安全性考虑,这次星舰首飞的计划中,一级推进器并不进行回收,而是下落至距发射场不远的墨西哥湾海面上启动反推,并缓缓落入海中。
图源:SpaceX
在与一级推进器分离后,星舰上面级将飞入更高的太空,达到约150英里的高度,并在重新进入大气层之前绕地球飞行。如果它在发射后约90分钟再次进入大气层后幸存下来,它将在夏威夷考艾岛以北约62英里处落入太平洋。
在以往计划下,星舰上面级在降落前会启动反推缓慢落地,但这次首飞中并没有这项步骤,而是直接坠入大海。
但是,SpaceX创始人承认实现所有飞行目标的困难。
“这枚火箭有一百万种失败的方式,”马斯克说。“我可以持续几个小时。”
参考文献:
https://www.nytimes.com/2023/04/19/science/spacex-starship-launch-elon-musk-watch.html
https://www.space.com/spacex-starship-launch-many-issues-elon-musk
https://www.spacex.com/
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