星艦助推器在墨西哥灣濺落，塔臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但助推器失靈
騰訊太空 喬輝
北京時(shí)間2024年11月20日06時(shí)整，SpaceX星艦進(jìn)行第六次綜合測(cè)試飛行試驗(yàn)，發(fā)射地點(diǎn)仍然位于美國(guó)德克薩斯州墨西哥灣畔的博卡奇卡星艦基地。本次試飛距上次第五次試飛間隔僅一個(gè)多月，這也是時(shí)間間隔最短的一次星艦測(cè)試飛行。
本次發(fā)射順利升空，但一級(jí)助推火箭在返回的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題，沒(méi)進(jìn)行嘗試“筷子夾火箭”，而選擇降落在墨西哥灣，火箭在接近海面時(shí)發(fā)生爆炸。飛船完成首次“在軌點(diǎn)火試驗(yàn)”，完整降落在了印度洋預(yù)定海域。
雙視角直擊星艦六飛：星艦平穩(wěn)落入海洋
據(jù)央視新聞，美國(guó)當(dāng)選總統(tǒng)特朗普當(dāng)日前往得克薩斯州，出席觀看了星艦的第六次試飛。
兩人深厚友情再升溫？特朗普與馬斯克共同觀看SpaceX火箭發(fā)射
助推火箭B13接近海面畫(huà)面。
助推火箭B13降落海面后發(fā)生爆炸。
飛船成功完成相關(guān)驗(yàn)證，降落在預(yù)定海域。
本次星艦的編號(hào)為S31，超重助推火箭的編號(hào)為B13。S31是最后一艘一代星艦，下次發(fā)射將使用全新的二代星艦。二代星艦將有更好的防熱能力，更加改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及能搭載更多燃料。二代星艦也將開(kāi)展攜帶載荷發(fā)射試驗(yàn)，或許最初的載荷是星鏈衛(wèi)星。
本次發(fā)射與第五次發(fā)射相同點(diǎn)和不同點(diǎn)
1、整體上來(lái)看，本次發(fā)射應(yīng)該是對(duì)第五次發(fā)射的再次驗(yàn)證，看起來(lái)有點(diǎn)像第五次發(fā)射的增強(qiáng)版本。本來(lái)這次發(fā)射同樣演示“筷子夾火箭”，但由于火箭出現(xiàn)問(wèn)題，并沒(méi)有進(jìn)行嘗試火箭回收試驗(yàn)，最終濺落大海。
2、本次星艦飛船進(jìn)行一次重要的技術(shù)驗(yàn)證：在軌點(diǎn)火試驗(yàn)。在發(fā)射后大約38分左右，星艦在外太空滑行的時(shí)候，再次點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是“在軌點(diǎn)火試驗(yàn)”。該試驗(yàn)的目的是為今后星艦?zāi)軌驈能壍里w行中脫離軌道安全返航。
值得注意的是，迄今為止，星艦的歷次測(cè)試飛行都還不算是真正的軌道飛行。這是因?yàn)椋瑲v次星艦的最高速度都還沒(méi)達(dá)到第一宇宙速度，軌道的近地點(diǎn)也都在50公里左右，還在大氣層內(nèi)，嚴(yán)格來(lái)講屬于“跨大氣層軌道”。因此可以不需要脫軌制動(dòng)點(diǎn)火，在大氣阻力的幫助下就可以再入大氣層。
但如果將來(lái)進(jìn)行真正的軌道飛行的時(shí)候，星艦要想返回地球，就必須進(jìn)行在軌點(diǎn)火制動(dòng)了。理解了這部分基礎(chǔ)知識(shí)，才能理解為什么這次“在軌點(diǎn)火”試驗(yàn)的重要性。
3、星艦飛船的隔熱系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整。星艦在進(jìn)入大氣層的時(shí)候，由于和空氣劇烈的作用，會(huì)產(chǎn)生高溫，進(jìn)入所謂的“黑障”階段，因此防熱非常重要，這也是各種航天器在返回時(shí)都要經(jīng)歷的階段。星艦第四次測(cè)試飛行，在進(jìn)入大氣層的時(shí)候隔熱瓦發(fā)生掉落，翼面被燒穿，雖然最終還是降落在了預(yù)定海域，但是傷痕累累。第五次測(cè)試飛行的時(shí)候，翼面同樣也有不同程度的燒壞，但比第四次的時(shí)候要好得多。
其實(shí)，星艦的每次試飛在防熱問(wèn)題上都有更新和迭代。第五次試飛的時(shí)候，你是否留意到在黑色的隔熱瓦之間有一些是白色的？那是因?yàn)樵诤谏姆罒嵬呱贤可狭艘粚愉X，因?yàn)殇X熔化的溫度和艦體不銹鋼強(qiáng)度開(kāi)始降低的溫度比較接近，這能用來(lái)指示艦體的受熱情況。
本次發(fā)射進(jìn)行了更多的防熱保護(hù)和實(shí)驗(yàn)措施，對(duì)星艦的防熱能力進(jìn)行極限測(cè)試。有意思的是，本次星艦的隔熱瓦反而比上次變少了，這是因?yàn)闆](méi)有隔熱瓦的部位是未來(lái)星艦安裝返回掛載機(jī)構(gòu)的位置，也是為未來(lái)的二代星艦做技術(shù)驗(yàn)證。
4、發(fā)射時(shí)間上有講究。第五次發(fā)射選擇在當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午時(shí)分，但當(dāng)星艦飛行完畢進(jìn)入大氣層降落在印度洋的時(shí)候，降落地點(diǎn)已是傍晚時(shí)分了，光線不是太好，很難看清星艦降落在洋面上的細(xì)節(jié)。本次發(fā)射選擇在了當(dāng)?shù)貢r(shí)間傍晚，星艦在經(jīng)過(guò)跨越13個(gè)時(shí)區(qū)的飛行之后，抵達(dá)印度洋降落點(diǎn)的時(shí)候恰逢那里的早上，光線充足，有利于影像拍攝。
飛行時(shí)間、飛行節(jié)點(diǎn)和飛行軌跡
本次飛行的飛行時(shí)間和飛行軌跡幾乎是對(duì)第五次飛行的拷貝，在發(fā)射時(shí)序上也幾乎一致。星艦從墨西哥灣畔的星艦基地起飛，升空7分鐘后超重火箭原位捕獲回收，升空65分鐘后星艦在南印度洋海域降落。軌道高度為50公里X235公里，繞地球飛行不到一圈。
圖注：本次飛行與第五次飛行一樣，都是從墨西哥灣畔起飛，降落在印度洋。
站在“巨人”肩上的星艦飛船
給還不熟悉星艦結(jié)構(gòu)的朋友插入一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)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，通常譯為超重。
超重火箭高71米，安裝有33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，能夠產(chǎn)生約76000千牛的推力。星艦本身安裝有6臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)助推火箭分離后，會(huì)接力飛行，最終讓星艦進(jìn)入地球軌道。
星艦和超重火箭的組合體近地軌道運(yùn)載能力為150噸，超越了阿波羅登月計(jì)劃中使用的土星五號(hào)火箭和執(zhí)行阿爾忒彌斯一號(hào)任務(wù)的Block1火箭，是人類研發(fā)過(guò)的最強(qiáng)火箭發(fā)射系統(tǒng)。
星艦測(cè)試的重要節(jié)點(diǎn)事件
此前星艦的每次測(cè)試發(fā)射，騰訊太空都進(jìn)行過(guò)完整的跟蹤報(bào)道，下面是我們整理的從2019年以來(lái)到現(xiàn)在的重要節(jié)點(diǎn)。
2019年7月26日，SpaceX對(duì)最早的星艦原型機(jī) “星蟲(chóng)”（starhopper）進(jìn)行了高度20米的自由懸浮測(cè)試。
2019年8月27日，SpaceX再次對(duì)“星蟲(chóng)”進(jìn)行測(cè)試，成功飛行到150米的高度并安全著陸。
2020年8月5日，星艦原型SN5完成了高度150米的自由懸浮測(cè)試。由于沒(méi)安裝頭椎，SN5外觀看起來(lái)就像是一個(gè)30多米高的圓柱形不銹鋼大水塔。
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(cè)試。
2020年12月10日，星艦原型SN8進(jìn)行了12.5公里高度的測(cè)試飛行，在最后落地的時(shí)候發(fā)生墜毀爆炸。
2021年2月3日，星艦原型SN9再次進(jìn)行了10公里高度的測(cè)試飛行，仍然是在最后落地的時(shí)候發(fā)生墜毀爆炸。
2021年3月4日，星艦原型SN10第三次進(jìn)行了10公里高度的測(cè)試飛行，穩(wěn)穩(wěn)落地，但在落地?cái)?shù)分鐘后，還是發(fā)生了爆炸。
2021年3月27日，星艦原型SN11第四次進(jìn)行了10公里高度的測(cè)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(jìn)行了高空飛行測(cè)試，這是SpaceX星艦原型第五次挑戰(zhàn)10公里級(jí)高度，也是首次沒(méi)有發(fā)生爆炸事故的完美著陸。
下面進(jìn)行的歷次測(cè)試飛行進(jìn)入了全新的階段，就是所謂的“綜合測(cè)試飛行”，也就是星艦和超重助推火箭的合體飛行。
2023年4月20日，星艦曾首次嘗試軌道級(jí)發(fā)射飛行試驗(yàn)，但剛起飛就發(fā)現(xiàn)三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)點(diǎn)燃，在飛行過(guò)程中又有三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)陸續(xù)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致箭體發(fā)生異常旋轉(zhuǎn)而失控，最終不得不主動(dòng)引爆銷毀。
2023年11月18日，星艦在進(jìn)行第二次飛行試驗(yàn)時(shí)，超重助推火箭由于液氧管道發(fā)生堵塞，在返航時(shí)發(fā)生了爆炸，星艦已飛到了太空的高度，但由于在排放多余的液氧時(shí)發(fā)生了起火墜毀，沒(méi)能完成既定任務(wù)。
2024年3月14日，星艦進(jìn)行第三次軌道級(jí)飛行試驗(yàn)，星艦和超重助推火箭成功分離，助推火箭濺落在大海。幾分鐘后，星艦成功進(jìn)入太空，并在軌道上完成了“在軌燃料輸送試驗(yàn)”以及“載荷艙門開(kāi)合試驗(yàn)”，但遺憾的是，星艦離軌點(diǎn)火沒(méi)成功，燒毀在大氣中。
2024年6月6日，星艦進(jìn)行了第四次軌道飛行試驗(yàn)，助推火箭按計(jì)劃成功降落在海面。星艦飛行約一個(gè)小時(shí)，在進(jìn)入大氣層的時(shí)候隔熱瓦發(fā)生掉落，翼面被燒穿，但最終還是堅(jiān)持到降落海面，幾乎完成了所有的既定任務(wù)和目標(biāo)。
2024年10月13日，星艦進(jìn)行第五次測(cè)試飛行。在星艦發(fā)射約6分50秒后，發(fā)射塔架上的捕獲裝置首次成功抓住了從天而降的幾百噸重的助推火箭，這是人類首次用這種方式回收火箭，網(wǎng)友形象地稱之為“筷子夾火箭”。
據(jù)悉，未來(lái)星艦的發(fā)射頻率會(huì)越來(lái)越高。星艦的下次發(fā)射將采用全新的二代飛船，大家可以繼續(xù)期待一下。
