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【好奇周刊】“星舟”的超级任务

2020-12-13 09:16:51  大字体 小字体 扫码带走
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美国太空探索技术公司(SpaceX)几天内连发两起火箭事故!当地时间12月11日早上,下一代重型运载火箭“星舟”(Starship)SN9原型机在吊架上倒塌。而之前9日,“星舟”SN8在得克萨斯州试飞,着陆时因为下降速度过快导致发生爆炸。

可回收再利用的新型火箭“星舟”比太空探索技术公司现有的“猎鹰9”和“猎鹰重型”运载火箭都要强大,报道称“星舟”将是全球功能最强大的运载火箭,可将超过100吨载荷送入地球轨道。

虽然试飞最终以爆炸结束,但是SpaceX公司还是得到了关键的测试数据,为今后的试验奠定了重要基础。这家民营太空公司,无疑将凭借着技术创新开拓出更广更大的市场。

着陆时爆炸

11日在美国得克萨斯州博卡奇卡(Boca Chica)发射基地,下一代重型运载火箭“星舟”SN9原型机突然倚靠在基地测试设施的看台上,而就在几天前,重型运载火箭“星舟”SN8突然爆炸成巨大的火球。

12月9日,太空探索技术公司的重型运载火箭“星舟”SN8无人驾驶试验舱在撞击地面时突然发生爆炸。报道称,火箭“星舟”SN8的不锈钢模型高160英尺(48.8米),直径30英尺(9.1米)。火箭“星舟”SN8在墨西哥湾上空飞行了大约5分钟,然后突然向一侧翻转,自由降落到得克萨斯州东南部靠近墨西哥边境的地方。

这次的“星舟”SN9则是第二个火箭原型机,有翼尖,鼻锥,和之前SN8火箭的机身设计相同。目前尚不清楚SN9是否因为这次倒塌而受损。

当地媒体报道称,“星舟”SN9当时所在的测试看台看起来似乎是已经倒塌了,但是唯一能让“星舟”SN9免于坠落的是海湾的支撑,希望没有造成人员伤亡。

太空探索技术公司表示,其实火箭“星舟”SN8在博卡奇卡基地起飞后,火箭“星舟”SN9就被运往了发射台。截止到目前为止,该公司已经制造出10个重型运载火箭“星舟”原型机。该公司表示,“SN9本来已经准备好要往发射台上转移了,现在有两个活跃的测试台,可以进行快速开发测试。”

该公司是通过“建立一代又一代的(火箭)原型机”来快速进行试验的。该公司还表示,“SN8的飞行试验是为了研发下一代完全可重复使用的运输系统的令人兴奋的关键一步,它能够将机组人员和货物运送到地球轨道、月球、火星以及更远的地方。”

不完全“失败”

美国“科学狂人”、太空探索技术公司CEO埃隆·马斯克将整个试飞过程称之为“肚皮跳跃”(belly flop),这一动作旨在模仿火箭“星舟”从太空穿越地球大气层返回时的技术。

当火箭“星舟”撞击大气层时便是“翻肚皮”,而当接近地面时,火箭会降低下降的速度。毫无疑问,这次“跳跃”具有历史性的意义。以前的太空探索技术公司火箭原型机只能飞到500英尺(152.4米)的高空,而这次火箭“星舟”SN8飞到了41000英尺(12496.8米)的高度。

正当马斯克(Elon Musk)在推特上确认SN8的高空飞行试验成功时,SN8却爆炸了,碎片四处散落。

据当地媒体报道,太空探索技术公司此次进行“星舟”SN8试飞的最终目标,包括测试3个“猛禽”(Raptor)发动机的性能,以及如何处理推进剂的转化等事项。

尽管最终试飞的结果是灾难性的,但是马斯克在推特上仍然激动万分地写道,“成功升空,切换到主油箱,精确的襟翼控制着到达着陆点!在着陆燃烧过程中,燃油箱压力很低,导致着陆速度很高,方向舵也很高,但我们得到了所有需要的数据!祝贺SpaceX团队!”“火星,我们来了!”他在另一条推特中又补充道,“这是通往火星的大门。”

太空探索技术公司成立于2002年6月,总部位于加利福尼亚州霍桑市。该公司的重型运载火箭“星舟”是一个完全可重复使用的运输系统,旨在将宇航员和货物运送到地球轨道、月球、火星和更远的地方。“星舟”将是世界上有史以来最强大的运载火箭,能够携带超过100吨的原料进入地球轨道。

运载力超强

自2012年以来,该公司在过去8年里一直在研发两级轨道重型运载火箭。重型运载火箭“星舟”SN8并不是SpaceX为了实验目的或错误而爆炸的第一个火箭原型机。截止到目前为止,该公司已经在通往太空旅途中损失了四台火箭原型机,所有这些原型机都在得克萨斯州的测试基地现场爆炸了。

2014年,博卡奇卡基地举行了一次奠基仪式。太空探索技术公司去年开始将大部分“星舟”开发项目集中在得克萨斯州卡梅隆县(Cameron)。

重型运载火箭“星舟”的设计目的是将卫星发射得更远,而每次发射的运营成本比现在的“猎鹰”系列火箭要低。由于有效载荷舱比目前正在运行或开发中的整流罩都大,“星舟”为新任务创造了可能性。

马斯克团队希望“星舟”有朝一日能把卫星送入地球轨道,以破纪录的速度运送人类环游宇宙,还期待人类有朝一日能在火星上定居。

最终的设计将需要6个引擎和一个“超重型”火箭助推器,以每小时17000英里(2.7千万米)的速度将火箭送入轨道。而要到达火星,火箭“星舟”则需要达到大约每小时25000英里(4千万米)的“逃逸速度”(escape velocity),就是要脱离地球引力所需要的速度。

除了重型运载火箭“星舟”之外,太空探索技术公司目前还同时拥有世界顶尖的、可部分重复使用的“猎鹰1”(Falcon 1)“猎鹰9”(Falcon 9)和“猎鹰重型”(Falcon Heavy)运载火箭。太空探索技术公司虽然是一家私人的民营企业。但是在整个太空探索中,该公司发挥着举足轻重的作用。

速豹新闻网·山东商报记者 潘愈

速豹新闻网·山东商报编辑:王迎