SpaceX SN8飞船爆炸,马斯克:已拿到全部所需数据,火星,我们来了

AI前线 · 2020-12-10
马斯克离他的“火星梦”又近了一步。

编者按:本文来自微信公众号“AI前线”(ID:ai-front),作者:钰莹、核子可乐,36氪经授权发布。

北京时间周四凌晨 5:45,SpaceX 在德州南部的测试中成功发射大型星际飞船 SN8。SN8 飞船成功升空后 6 分钟坠落,最终发生爆炸,“成为一团大火球”。

SpaceX SN8 爆炸,马斯克: 已拿到所需数据

北京时间周四凌晨,SpaceX 在德州南部的测试中成功发射大型星际飞船 SN8,这是 SpaceX Starship 第一次执行高空飞行测试任务,起初一切很顺利,但当 Starship 尝试受控下降,并成功在距地面几百英尺的位置右转时,由于其下降速度已经过快、无法安全降落,最终在着陆区附近突然爆炸。幸好,测试时 Starship 内部没有船员,没有造成人员伤亡。尽管这枚火箭的升空高度仅为外太空高度的十分之一,但其仍然代表着马斯克进军星际的巨大雄心。马斯克随后在推特上表示:已拿到全部所需数据,火星,我们来了!

此前,马斯克曾预测,SN8 首次飞行的成功率只有三分之一。为了提高星际飞船 SN8 试飞的成功率,美国东部时间 12 月 2 日晚,SpaceX 公司已经对 SN8 进行了一些额外的飞行前测试,包括液氮低温压力测试,并仿照真实的液态甲烷进行演练,以提高星际飞船 SN8 首飞的成功率。

本次测试,Starship 的目标是飞到 41000 英寸(12500 米)的高空,这也是 SpaceX 最新版 Raptor 引擎第一次执行飞行任务。在测试时 SpaceX 会收集飞船翻转、定向数据,它的着陆方式与猎鹰 9 号着陆相似。

Starship 很像是当初科幻小说封面上常见的设计。它采用子弹状、闪闪发光的银色不锈钢板船体。下半部分有两个突出的三角形鳍片,上端则有两个较小的鳍片。Starship 体积巨大,从推进引擎到顶端高达 15 层楼,但它只是更为庞大的超重型火箭上的一部分。这整台推进器可以说是 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭的放大版,配备的引擎数量达到猎鹰 9 号的 3 倍。在将猎鹰超重型火箭助推器与 Starship 连接起来之后,其完整高度将接近 400 英尺,甚至比美国宇航局最为知名的“土星 5 号”火箭还再高出几英尺。顺带一提,正是土星 5 号将人类第一次带上月球,它也是迄今为止最大、最强劲的火箭。

猎鹰超重型与 Starship 都将使用 SpaceX 公司的新型猛禽火箭引擎,其动力远超该公司在现役猎鹰火箭上使用的梅林引擎。SpaceX 目前仅在两次试飞中使用过猛禽引擎,而且两次都是在进行星虫(Satrhopper)试飞。星虫可以算是缩小版的 Starship,看上去更像是个粮仓,而不像传统的火箭。每个星虫只搭载一台发动机,只需要让飞行器升空几百英尺。

在本周三的试飞中,Starship 原型机搭载了 3 台猛禽引擎,这也是 SpaceX 第一次试飞采用多台猛禽引擎的火箭。其中一架猛禽引擎在飞行中停转了约 2 分钟,另一台则在此之后不久也熄火。目前尚不清楚这些引擎是被故意关闭还是出现了故障。当星舰做好正式发射准备时,它将搭载 6 台猛禽引擎,其中 3 台针对飞越大飞层进行了优化;另外 3 台则针对太空中的真空飞行环境做出优化。更庞大的猎鹰超重型自然力量更强,将采用 28 台猛禽引擎提供动力。

虽然 SpaceX 完善了猎鹰 9 号火箭的着陆设计,但 Starship 运载火箭使用的是截然不同、甚至可以说前所未见的外观设计。猎鹰 9 号助推器能够垂直向下坠落,且全程保持引擎向下、机头朝上;Starship 的设计则在于通过大气层坠落,并在正式着陆前不久才翻转为垂直姿态。这种不寻常的返回方式与空气动力学有关——通过进行翻转动作,Starship 能够使用自己的鳍片更准确地控制着陆。但这毕竟是一种前所未有的思路,因此必然承担着巨大的风险。为此,SpaceX 只能通过不断的测试来理解 Starship 重返地球的具体方式。

猛禽引擎能够在极高的压力下运行,而管理这些严苛的运行条件自然成了 SpaceX 面前的实际挑战。过去一年以来,该公司曾在静态点火(这是一种将火箭固定在地面上,同时进行发动机点火的测试方法)当中损失了多艘 Starship 原型。但马斯克表示这些爆炸只是 “计划外的小挫折”,SpaceX 的技术人员们也以惊人的速度快速制造出新的火箭。实际上,就在 Starship 原型机本周三进行试射时,已经有另一架处于待命状态,以预防试射原型无法完整降落回地球。马斯克自己也提到这艘星舰只有大约三分之一的成功机率,因此他在推文上提到:“要想成功,需要满足多种条件,所以我们才提前准备了 SN9 与 SN10。”

马斯克的火星梦

今年 5 月份,由埃隆·马斯克创办的航天公司 SpaceX 执行的载人航天发射任务在肯尼迪航天中心圆满完成,猎鹰 9 号火箭成功将载人“龙”飞船以及参与此次飞行的两名宇航员:鲍勃·贝肯(Bob Behnken)和道格·赫利(Doug Hurley)平安送上了太空。这圆了马斯克 18 年载人航天梦。

但是马斯克的野心不止于此,把人送上火星才是他的终极目标。2017 年,国际宇航大会在澳大利亚阿德莱德举行,马斯克在会上宣布,SpaceX 计划建造大型航天器前往火星。本次试飞的 SpaceX SN8 直径接近 9 米,高度接近 50 米,每次能够乘坐 100 人,能够携带大量的生活物资飞往火星,以便人类在火星上建立一个殖民地,这是马斯克庞大的太空计划中最重要的一部分,虽然本次发射并未圆满完成,但马斯克已经拿到了需要的数据,可为后续的飞行提供参考。

在本次飞行之前,SpaceX 也在墨西哥海湾设立了一个自毁区,防止 SN8 发射失败或者飞行失控等意外可能造成的潜在危险。目前,SN9 已在中塔垂直整合完毕,随时待命。SN10 也已完工大半,还有一周时间即可装配头锥,据马斯克透露,这两款 Starship 都有升级改进,布线更牢固,引擎更稳定,密封更稳固。

此外,SN15 也已现身,燃料舱穹顶部分最近打造完成,这艘原型星舰将有重大升级,意味着会有一些实质性改进和优化设计,只是暂时对外保密。

既然第一次试飞已经完成,SpaceX 工程师们也掌握了大量数据,接下来就是破解如何着陆以及将 Starship 推向更高高度的谜团了。虽然 Starship 的第一次试飞没能成功进入太空,但它的使命不会改变、目标不会改变——将人类送上低地轨道之外。马斯克已经将 Starship 号的第一次载人航天机会出售给日本亿万富翁前泽友作,这位乘客还承诺将再带上几位艺术家朋友。美国宇航局人类太空计划项目的负责人也有兴趣利用 Starship 再次实现登月野心。今年年初,该机构邀请 SpaceX 为其开发了一种火箭版本,能够将宇航员成功降落在月球表面。

但 SpaceX 开发 Starship 的真正原因、或者说马斯克决定涉足航天业务的根本理由,在于把人类的足迹真正印在火星之上。如果马斯克想在合理的时间节点上登陆火星,那么必须先设计出一套大型的行星际运输系统,其每次至少需要运输数百吨货物与数十名乘客。本月初,马斯克预测称,Starship 最早有望在 2026 年将第一批宇航员送往火星——这样激进的时间安排简直令人难以置信。但随着 Starship 的第一次试飞,虽然出现了不少问题,但火星之旅距离我们确实比以往任何时候都更近、都更触手可及

马斯克“在火星退休”的梦想什么时候能够实现还不得而知,但是有了这一次的试飞为基础,梦想的实现或许就在不远处。

参考链接:

https://www.wired.com/story/spacex-launches-and-crashes-its-starship-mars-rocket/

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