SpaceX最新视频泄密，“星舰”二次试飞有四大改进，前主管深入解读

SpaceX正准备第二次向太空发射其巨型火箭“星舰”。该公司在X上官宣，待美国监管部门批准后，星舰最早可能于11月17日发射。

据悉，自4月份星舰首次试飞以来，SpaceX对其进行了多项重要升级。在那次发射中，星舰在半空中发生爆炸，在发射台炸出了大坑，碎片被喷射到几千米以外的小镇上。

与4月份首次试射相比，SpaceX对星舰做出了诸多改进，包括在两级之间增加了通风口，在发射台增加了水冷系统

在二次试飞中，SpaceX显然希望避免类似情况。马斯克在9月份表示，自4月份以来，该公司已经对火箭进行了1000多项改进，现在“准备再次发射”。

SpaceX最近在为即将到来的发射做准备而发布的视频中（见文首），展示了星舰最重要的升级。这些升级可以帮助世界上体型最大、推力最强的火箭最终首次进入轨道。

马斯克对星舰寄予了厚望，他希望其能帮助人类在火星上建立永久定居点。SpaceX还从美国宇航局（NASA）获得了价值数十亿美元的合同，帮助后者50多年来首次将人类送上月球。

以下是SpaceX前任务主管对星舰进行四项最大改进的解读：

01 两级之间增加通风口以尝试热分离

SpaceX在星舰飞船和助推器之间增加了通风口和隔热罩

星舰主要由两个级段组成，即上级飞船和助推器（超重型助推器）。SpaceX在其两级之间增加了通风口，这是其为第二次飞行做出大胆改变的最显著证据。在二次试飞期间，星舰将进行热分离（hot staging）尝试。

热分离技术是现代火箭技术中常用技术之一，其核心构思是通过引燃火箭上下级之间的连接处，使其产生温度和压力的突增，从而达到分离的目的。与冷分离技术相比，热分离技术具有操作更为简便，分离更快速等优点。

助推器产生巨大的推力，将整个星舰系统从地面上抬升，并穿过地球大气层最厚的部分。然后，星舰上级会在高空与助推器分离，自行起飞前往轨道。

SpaceX龙飞船前任务主管阿巴希·特里帕蒂（Abhi Tripathi）说，通常情况下，在传统火箭上，“助推器的主发动机会停下来，上级分离后才会重新启动”。但在星舰二次试飞时，上级飞船在启动发动机的同时，“基本上仍然与助推器保持连接状态”。

星舰系统由两级组成，上级是飞船，下面则是超重型助推器

马斯克在6月份接受记者阿什莉·万斯（Ashlee Vance）采访时说，这就是为什么星舰在助推器顶部增加了通风口和隔热罩的原因，这样火焰就可以逸出，火箭也不会“自己爆炸”。

马斯克告诉万斯，这种方法的好处是，它给了上级飞船很小却至关重要的推力，使火箭的有效载荷增加了约10%。

但特里帕蒂说，这样做的代价是，热分级可能会使助推器面临更大的火灾风险，对于一家旨在重复使用助推器的公司来说，这显然是个不利的举措。

SpaceX在飞船和助推器之间安置了“排气”隔热罩，以帮助热分离

那么，为什么SpaceX决定冒这个险呢？特里帕蒂解释说，工程师们可能认为，为了获得更好的性能，这样做是值得的。

02 新的保护措施，防止助推器损坏

在旁观者看来，星际飞船的第一次试飞进行得非常顺利，直到火箭突然起火。但早在爆炸发生之前，就有迹象表明出了问题。

星舰4月份首飞时的屏幕截图显示，开始时三个发动机关闭，两个在飞行过程中关闭，第三个则闪烁不断

特里帕蒂说，在飞行过程中出现几次发动机故障没什么大不了的。星舰如此强大，它仍然可以在推力不足的情况下进入轨道。

但这依然是助推器出了问题的征兆。SpaceX后来发表的一份声明解释说，助推器内部燃料泄漏引发了火灾。正因为如此，SpaceX与星舰上的主要飞行计算机失去了联系，“并最终失去了对其控制”。

特里帕蒂表示：“如果有什么东西从发动机中倾泻而出，摧毁了火箭的智能部件，那可不是件好事。”

他补充说，更大的问题在于，SpaceX可能低估了利用自身发动机力量支撑火箭所需的防护。为了解决这个问题，SpaceX可能不得不为助推器中的组件增加更多保护。该公司表示，它正在增加更多的系统来控制船上的火灾。

然而，所有这些都增加了重量，这可能是该公司决定转向热分离的原因之一。

03 更安全的自毁系统？

在星舰首次试飞开始约2分45秒时，SpaceX公司的工程师们发出了热烈的欢呼声，随后却都忧心忡忡地安静下来。上级的飞船本应与助推器分离，但显然失败了。大约一分钟后，星舰失去了控制，然后爆炸成一个巨大的火球。但爆炸并没有立即发生，这是一个大问题。

图片显示，星舰在发射后2分28秒、3分零3秒以及3分51秒时发生翻滚，最终在3分59秒时爆炸成火球

星舰上装有自毁系统，当出现问题时，它会自动检测到。SpaceX在9月8日的一份声明中表示，该系统被称为自主飞行安全系统（AFSS），它确实在火箭中引爆了炸药，但却是在“意外延迟”之后。这意味着AFSS系统没有发挥应有的作用，这是美国联邦航空管理局（FAA）应该非常认真对待的问题。

特里帕蒂说，出于安全原因，SpaceX不允许透露太多有关这些改进的信息。但该公司已经证实，它已经“增强并重新认证了AFSS，以提高系统的可靠性”。

04 发射台上的“巨大倒置淋浴喷头”

蓝色防水布下是星舰发射台的洪水系统

在4月份的发射中，火箭炸毁了发射台，导致混凝土碎片和其他碎片在得克萨斯州博卡奇卡发射场周围飞舞。

据报道，碎片散落在面积超过156万平方米的土地上，包括州立公园。这次发射还在南部的一个州立公园引发了火灾。这激怒了当地的环保组织，他们对FAA提起诉讼，指责他们对发射的监督不力。

星舰首次试飞后，在发射台上留下大坑

特里帕蒂说，问题在于，SpaceX还没有在博卡建造火焰分流器。火焰分流器由一系列巨大的隧道组成，通常建在发射台下面，以将火焰定向到数百米外。

目前还不清楚SpaceX为什么没有这样做，但这可能与Starbase位于自然保护区附近有关。取而代之的是，在星舰的首次试飞中，SpaceX决定看看他们是否能仅用厚厚的混凝土发射台吸收火焰的力量。

特里帕蒂说：“正如我们所看到的，这种计算并不正确。”

今年6月，马斯克告诉万斯，在下一次发射之前，SpaceX决定调整方法，在发射台上添加马斯克所谓的“水冷钢三明治”。

SpaceX在星舰发射台上展示其新的洪水系统

发射台现在安装了两块厚钢板和一个喷水系统，本质上是一个“巨大的倒置淋浴头”。当火箭在发射台上空时，它会把水向上喷射，以抵消助推器产生的大量热量。此外，发射台还用上前立方米的高强度混凝土加固。

然而，这种方法本身引起了人们的担忧，因为用于冷却垫的水可能成为“工业用水”，而这在美国是受到严格监管的。

美国得克萨斯州环境质量委员会（TCEQ）证实, SpaceX没有申请处理这些水的许可证，该机构还“没有确定”其活动是否违反了环境法。

05 FAA已解除警报，但星舰真能飞吗?

在首次发射四个多月后，FAA表示已经准备好允许SpaceX再次飞行。特里帕蒂说，在4月份试飞失败后，一项事故调查已经结束，这是飞行未按计划进行时的标准程序，SpaceX可能已经做出了该机构要求的改变。

据悉，FAA代理局长波莉·特罗滕贝格（Polly Trottenberg）9月份告诉记者，该机构“乐观”地认为，“下个月某个时候”可能会颁发发射许可证。

11月13日，马斯克在社交媒体上发帖称：“我刚刚被告知，发射批准将在周五发射前完成。”但目前尚不清楚该批准是否指的是FAA。

SpaceX已建造了多艘飞船和超重型助推器

在授予新发射许可之前，FAA需要审查SpaceX对星舰发射系统所做的改进，这包括对新发射台系统的环境评估。

针对FAA处理星舰环境审查的诉讼也可能导致延误。这起案件的原告之一、生物多样性中心的高级律师贾里德·马戈利斯（Jared M. Margolis）在9月份时称，这起案件“有可能导致发射推迟，但前提是我们提出了一项禁令，而我们目前还没有这样做。”

本文来自微信公众号“腾讯科技”（ID:qqtech），作者：金鹿，36氪经授权发布。