北京时间2024年10月13日20时25分左右,SpaceX星舰进行第五次轨道级飞行试验,发射地点仍然位于美国德克萨斯州墨西哥湾畔的博卡奇卡星舰基地。
经过了前四次的发射历练,本次星舰再次顺利发射升空,并在约6分50秒后,捕获装置首次成功抓住了从天而降的几百吨重的一级火箭,这是人类首次用这种方式回收火箭,网友形象地称之为“筷子夹火箭“,后文有详解。
北京时间21点30分左右,星舰从太空返回,精准降落在了印度洋的预定海域。
SpaceX公司造火箭以快速迭代而闻名,在吸取了第一次发射失败的教训之后,在去年第二次发射的时候,进行了N多改进:加固发射台、增设喷水消音装置以及星舰和助推火箭改用了“热分离”的分离方式等等。第二次和第三次试飞表明,采用热分离的方式是非常有效的。今年6月第四次发射的时候,一级超重助推火箭以半厘米的精度降落在了墨西哥湾,这也为本次尝试原位捕获增加了信心。下面是此前四次发射的扼要回顾。
2024年6月6日,星舰进行了第四次轨道飞行试验,助推火箭按计划成功降落在海面。星舰飞行约一个小时,在进入大气层的时候隔热瓦发生掉落,翼面被烧穿,但最终还是坚持到降落海面,几乎完成了所有的既定任务和目标。
2024年3月14日,星舰进行第三次轨道级飞行试验,星舰和超重助推火箭成功分离,助推火箭溅落在大海。几分钟后,星舰成功进入太空,并在轨道上完成了“在轨燃料输送试验”以及“载荷舱门开合试验”,但遗憾的是,星舰离轨点火没成功,完全靠大气层刹车,最后销毁了。
2023年11月18日,星舰在进行第二次飞行试验时,超重助推火箭由于液氧管道发生堵塞,在返航时发生了爆炸,星舰已飞到了太空的高度,但由于在排放多余的液氧时发生了起火坠毁,没能完成既定任务。
2023年4月20日,星舰曾首次尝试轨道级发射飞行试验,但刚起飞就发现三台发动机没点燃,在飞行过程中又有三台发动机陆续出现故障,导致箭体发生异常旋转而失控,最终不得不主动引爆销毁。
01 本次发射的新看点
在众多网友看来,星舰已经进行了五次发射了,每次感觉都差不多,这次该关注什么呢?这次发射确实有新看点,主要有以下几个:
1、一级超重助推火箭尝试返回降落场,尝试被捕获机构(网友戏称“筷子”)捕获!这是本次测试的重中之重。具体来讲,本次采用发射塔架双机械臂抓取回收的方式,这是世界重型火箭的首次超高空垂直回收,难度可想而知。
回收精度高:大家对SpaceX猎鹰9号火箭的回收都不陌生了,目前已是常规操作。但这次超重助推火箭的回收可完全不一样,要求超重火箭更加精准地降落到塔架双机械臂展开的扇形区域,稍微偏差就会导致火箭和塔架被摧毁。
回收重量大:尽管返回时超重助推火箭中的燃料已消耗得差不多了,但箭体的重量仍然可达275吨!在捕获机构接住从天而降的火箭瞬间,由于超重作用,瞬时会产生远大约275吨的作用力,据说捕获机构可以承受700吨的瞬时冲击力。除此之外,还要求捕获机构在接住火箭后还能够通过阻尼作用快速消耗掉多余的动能。
巧妙的是,捕获机构既是回收装置又是起重装置,其在回收“超级重型”的同时还能较快地移动该火箭以便快速维护复用,这是“星舰航班化”发射的必然要求。
2、星舰返航的时候,隔热瓦的牢固程度,翼面的完整度。据悉,在这次发射之前,星舰的隔热瓦进行了重新贴装,以便能对抗进入大气时产生的高温。据悉,在发射前,星舰更换了全部的1.8万片隔热瓦,甚至在不锈钢舰体表面也涂上了烧蚀材料作为辅助隔热层。新款隔热瓦的强度是原来的两倍。但遗憾的是,第四次试飞时候翼面和舰体连接的铰链被烧蚀的问题,这次还是没有更好的应对办法,因为升级要牵扯到结构的大改。估计,等星舰二代的时候才有机会改进吧。
3、除了上面两个最大的看点变化外,还有一些其他的变化。比如,发射塔架进行了加固和改进;发射时序与此前的相比也有变化;星舰天线的位置进行了微调等等。
02 飞行时间、飞行节点和飞行轨迹
本次飞行的飞行时间和飞行轨迹几乎是对第四次飞行的拷贝,只是在发射时序上略有微调,星舰从墨西哥湾畔的星舰基地起飞,绕地球飞行不到一圈后,降落在印度洋海域。一级超重助推火箭上次是降落在了墨西哥湾,这次是尝试捕获回收。
03 站在“巨人”肩上的星舰飞船
给还不熟悉星舰结构的朋友插入一个简单的说明。起飞阶段,星舰要靠助推火箭助力升空,这枚助推火箭的英文名是Super Heavy,通常译为超重。超重火箭高71米,安装有33台猛禽发动机,这些发动机一起工作,能够产生约76000千牛的推力。星舰本身安装有6台猛禽发动机,当助推火箭分离后,会接力飞行,最终让星舰进入地球轨道。星舰和超重火箭的组合体近地轨道运载能力为150吨,超越了阿波罗登月计划中使用的土星五号火箭和执行阿尔忒弥斯一号任务的Block1火箭,是人类研发过的最强火箭发射系统。
04 日本富豪取消了搭乘星舰绕月项目,不知道他是否后悔
虽然星舰进度还是低于预期,但经过五次飞行的星舰已经趋于成熟。今年6月1日,日本富翁前泽友作(Yusaku Maezawa)主导的绕月旅行项目“亲爱的月球” dearMoon发布公告,宣布计划正式取消。
随后前泽友作也做了解释,他表示,2018年和SpaceX签约时,得到的承诺是将在2023年年底之前“飞向月球”,这件事到目前还没实现,这样下去我无法为人生做别的计划 。
事情背景是这样的,2018年9月18日,前泽友作预购了星舰船票,将作为首位绕月旅行的私人乘客。2021年3月2日,前泽友作公布了dear Moon计划的动态更新——面向全世界邀请8个人。2022年12月8日,除了前泽友作之外的8位太空游客都已选定,并有2名备份游客。
不过,前泽友作已经去过太空了。2021 年 2月8日,他乘坐俄罗斯联盟飞船去了趟国际空间站,并在那里停留了12天,当月20日返回地球。
值得一提的是,就在上个月刚刚完成人类首次商业太空行走的美国富翁贾里德·艾萨克曼,他和SpaceX签署有一个叫做“北极星”的计划,据说该计划的第三次太空飞行将使用星舰,或许他能成为搭乘星舰飞太空的第一人呢。
05 星舰测试的重要节点事件
此前星舰的每次测试发射,腾讯太空都进行过完整的跟踪报道,下面是我们整理的从2019年以来到现在的重要节点。
2019年7月26日,SpaceX对最早的星舰原型机 “星虫”(starhopper)进行了高度20米的自由悬浮测试。
2019年8月27日,SpaceX再次对“星虫”进行测试,成功飞行到150米的高度并安全着陆。
2020年8月5日,星舰原型SN5完成了高度150米的自由悬浮测试。由于没安装头椎,SN5外观看起来就像是一个30多米高的圆柱形不锈钢大水塔。
2020年8月25日,星舰原型SN6同样完成了高度150米的自由悬浮测试。
2020年12月10日,星舰原型SN8进行了12.5公里高度的测试飞行,在最后落地的时候发生坠毁爆炸。
2021年2月3日,星舰原型SN9再次进行了10公里高度的测试飞行,仍然是在最后落地的时候发生坠毁爆炸。
2021年3月4日,星舰原型SN10第三次进行了10公里高度的测试飞行,稳稳落地,但在落地数分钟后,还是发生了爆炸。
2021年3月27日,星舰原型SN11第四次进行了10公里高度的测试飞行,失败的更惨,箭体炸成碎片。
2021年5月6日,星舰原型SN15在得克萨斯州博卡奇卡(Boca Chica)成功进行了高空飞行测试,这是SpaceX星舰原型第五次挑战10公里级高度,也是首次没有发生爆炸事故的完美着陆。
从2021年SN15测试后,星舰进行的主要是地面测试,包括各种压力测试,湿彩排等。
2023年4月20日,星舰原型SN24与超重火箭BN7组合体首次尝试入轨测试,升空后4分钟爆炸解体。
2023年11月18日,星舰在进行的第二次飞行试验时,超重助推火箭返航时发生了爆炸,飞船由于在排放多余的液氧时发生了起火,也没能完成任务。
2024年3月14日,星舰进行第三次轨道级飞行试验,星舰成功进入太空,并在轨道上完成了各种试验,但遗憾的是,星舰离轨点火没成功,完全靠大气层刹车,最后销毁了。
2024年6月6日,星舰进行了第四次轨道飞行试验,助推火箭按计划成功降落在海面。星舰飞行约一个小时,在进入大气层的时候隔热瓦发生掉落,翼面被烧穿,但最终还是坚持到降落海面,几乎完成了所有的既定任务和目标。
总之,星舰作为一款全新理念的巨型飞船,星舰让我们看到了未来飞船的雏形,人类的征途是星辰。
编辑/Somer
北京時間2024年10月13日20時25分左右,SpaceX星艦進行第五次軌道級飛行試驗,發射地點仍然位於美國德克薩斯州墨西哥灣畔的博卡奇卡星艦基地。
經過了前四次的發射歷練,本次星艦再次順利發射升空,並在約6分50秒後,捕獲裝置首次成功抓住了從天而降的幾百噸重的一級火箭,這是人類首次用這種方式回收火箭,網友形象地稱之爲“筷子夾火箭“,後文有詳解。
北京時間21點30分左右,星艦從太空返回,精準降落在了印度洋的預定海域。
SpaceX公司造火箭以快速迭代而聞名,在吸取了第一次發射失敗的教訓之後,在去年第二次發射的時候,進行了N多改進:加固發射臺、增設噴水消音裝置以及星艦和助推火箭改用了「熱分離」的分離方式等等。第二次和第三次試飛表明,採用熱分離的方式是非常有效的。今年6月第四次發射的時候,一級超重助推火箭以半厘米的精度降落在了墨西哥灣,這也爲本次嘗試原位捕獲增加了信心。下面是此前四次發射的扼要回顧。
2024年6月6日,星艦進行了第四次軌道飛行試驗,助推火箭按計劃成功降落在海面。星艦飛行約一個小時,在進入大氣層的時候隔熱瓦發生掉落,翼面被燒穿,但最終還是堅持到降落海面,幾乎完成了所有的既定任務和目標。
2024年3月14日,星艦進行第三次軌道級飛行試驗,星艦和超重助推火箭成功分離,助推火箭濺落在大海。幾分鐘後,星艦成功進入太空,並在軌道上完成了「在軌燃料輸送試驗」以及「載荷艙門開合試驗」,但遺憾的是,星艦離軌點火沒成功,完全靠大氣層剎車,最後銷燬了。
2023年11月18日,星艦在進行第二次飛行試驗時,超重助推火箭由於液氧管道發生堵塞,在返航時發生了爆炸,星艦已飛到了太空的高度,但由於在排放多餘的液氧時發生了起火墜毀,沒能完成既定任務。
2023年4月20日,星艦曾首次嘗試軌道級發射飛行試驗,但剛起飛就發現三臺發動機沒點燃,在飛行過程中又有三臺發動機陸續出現故障,導致箭體發生異常旋轉而失控,最終不得不主動引爆銷燬。
01 本次發射的新看點
在衆多網友看來,星艦已經進行了五次發射了,每次感覺都差不多,這次該關注什麼呢?這次發射確實有新看點,主要有以下幾個:
1、一級超重助推火箭嘗試返回降落場,嘗試被捕獲機構(網友戲稱「筷子」)捕獲!這是本次測試的重中之重。具體來講,本次採用發射塔架雙機械臂抓取回收的方式,這是世界重型火箭的首次超高空垂直回收,難度可想而知。
回收精度高:大家對SpaceX獵鷹9號火箭的回收都不陌生了,目前已是常規操作。但這次超重助推火箭的回收可完全不一樣,要求超重火箭更加精準地降落到塔架雙機械臂展開的扇形區域,稍微偏差就會導致火箭和塔架被摧毀。
回收重量大:儘管返回時超重助推火箭中的燃料已消耗得差不多了,但箭體的重量仍然可達275噸!在捕獲機構接住從天而降的火箭瞬間,由於超重作用,瞬時會產生遠大約275噸的作用力,據說捕獲機構可以承受700噸的瞬時衝擊力。除此之外,還要求捕獲機構在接住火箭後還能夠通過阻尼作用快速消耗掉多餘的動能。
巧妙的是,捕獲機構既是回收裝置又是起重裝置,其在回收「超級重型」的同時還能較快地移動該火箭以便快速維護複用,這是「星艦航班化」發射的必然要求。
2、星艦返航的時候,隔熱瓦的牢固程度,翼面的完整度。據悉,在這次發射之前,星艦的隔熱瓦進行了重新貼裝,以便能對抗進入大氣時產生的高溫。據悉,在發射前,星艦更換了全部的1.8萬片隔熱瓦,甚至在不鏽鋼艦體表面也塗上了燒蝕材料作爲輔助隔熱層。新款隔熱瓦的強度是原來的兩倍。但遺憾的是,第四次試飛時候翼面和艦體連接的鉸鏈被燒蝕的問題,這次還是沒有更好的應對辦法,因爲升級要牽扯到結構的大改。估計,等星艦二代的時候才有機會改進吧。
3、除了上面兩個最大的看點變化外,還有一些其他的變化。比如,發射塔架進行了加固和改進;發射時序與此前的相比也有變化;星艦天線的位置進行了微調等等。
02 飛行時間、飛行節點和飛行軌跡
本次飛行的飛行時間和飛行軌跡幾乎是對第四次飛行的拷貝,只是在發射時序上略有微調,星艦從墨西哥灣畔的星艦基地起飛,繞地球飛行不到一圈後,降落在印度洋海域。一級超重助推火箭上次是降落在了墨西哥灣,這次是嘗試捕獲回收。
03 站在「巨人」肩上的星艦飛船
給還不熟悉星艦結構的朋友插入一個簡單的說明。起飛階段,星艦要靠助推火箭助力升空,這枚助推火箭的英文名是Super Heavy,通常譯爲超重。超重火箭高71米,安裝有33台猛禽發動機,這些發動機一起工作,能夠產生約76000千牛的推力。星艦本身安裝有6台猛禽發動機,當助推火箭分離後,會接力飛行,最終讓星艦進入地球軌道。星艦和超重火箭的組合體近地軌道運載能力爲150噸,超越了阿波羅登月計劃中使用的土星五號火箭和執行阿爾忒彌斯一號任務的Block1火箭,是人類研發過的最強火箭發射系統。
04 日本富豪取消了搭乘星艦繞月項目,不知道他是否後悔
雖然星艦進度還是低於預期,但經過五次飛行的星艦已經趨於成熟。今年6月1日,日本富翁前澤友作(Yusaku Maezawa)主導的繞月旅行項目「親愛的月球」 dearMoon發佈公告,宣佈計劃正式取消。
隨後前澤友作也做了解釋,他表示,2018年和SpaceX簽約時,得到的承諾是將在2023年年底之前「飛向月球」,這件事到目前還沒實現,這樣下去我無法爲人生做別的計劃 。
事情背景是這樣的,2018年9月18日,前澤友作預購了星艦船票,將作爲首位繞月旅行的私人乘客。2021年3月2日,前澤友作公佈了dear Moon計劃的動態更新——面向全世界邀請8個人。2022年12月8日,除了前澤友作之外的8位太空遊客都已選定,並有2名備份遊客。
不過,前澤友作已經去過太空了。2021 年 2月8日,他乘坐俄羅斯聯盟飛船去了趟國際空間站,並在那裏停留了12天,當月20日返回地球。
值得一提的是,就在上個月剛剛完成人類首次商業太空行走的美國富翁賈裏德·艾薩克曼,他和SpaceX簽署有一個叫做「北極星」的計劃,據說該計劃的第三次太空飛行將使用星艦,或許他能成爲搭乘星艦飛太空的第一人呢。
05 星艦測試的重要節點事件
此前星艦的每次測試發射,騰訊太空都進行過完整的跟蹤報道,下面是我們整理的從2019年以來到現在的重要節點。
2019年7月26日,SpaceX對最早的星艦原型機 「星蟲」(starhopper)進行了高度20米的自由懸浮測試。
2019年8月27日,SpaceX再次對「星蟲」進行測試,成功飛行到150米的高度並安全着陸。
2020年8月5日,星艦原型SN5完成了高度150米的自由懸浮測試。由於沒安裝頭椎,SN5外觀看起來就像是一個30多米高的圓柱形不鏽鋼大水塔。
2020年8月25日,星艦原型SN6同樣完成了高度150米的自由懸浮測試。
2020年12月10日,星艦原型SN8進行了12.5公里高度的測試飛行,在最後落地的時候發生墜毀爆炸。
2021年2月3日,星艦原型SN9再次進行了10公里高度的測試飛行,仍然是在最後落地的時候發生墜毀爆炸。
2021年3月4日,星艦原型SN10第三次進行了10公里高度的測試飛行,穩穩落地,但在落地數分鐘後,還是發生了爆炸。
2021年3月27日,星艦原型SN11第四次進行了10公里高度的測試飛行,失敗的更慘,箭體炸成碎片。
2021年5月6日,星艦原型SN15在得克薩斯州博卡奇卡(Boca Chica)成功進行了高空飛行測試,這是SpaceX星艦原型第五次挑戰10公里級高度,也是首次沒有發生爆炸事故的完美着陸。
從2021年SN15測試後,星艦進行的主要是地面測試,包括各種壓力測試,溼彩排等。
2023年4月20日,星艦原型SN24與超重火箭BN7組合體首次嘗試入軌測試,升空後4分鐘爆炸解體。
2023年11月18日,星艦在進行的第二次飛行試驗時,超重助推火箭返航時發生了爆炸,飛船由於在排放多餘的液氧時發生了起火,也沒能完成任務。
2024年3月14日,星艦進行第三次軌道級飛行試驗,星艦成功進入太空,並在軌道上完成了各種試驗,但遺憾的是,星艦離軌點火沒成功,完全靠大氣層剎車,最後銷燬了。
2024年6月6日,星艦進行了第四次軌道飛行試驗,助推火箭按計劃成功降落在海面。星艦飛行約一個小時,在進入大氣層的時候隔熱瓦發生掉落,翼面被燒穿,但最終還是堅持到降落海面,幾乎完成了所有的既定任務和目標。
總之,星艦作爲一款全新理念的巨型飛船,星艦讓我們看到了未來飛船的雛形,人類的征途是星辰。
編輯/Somer