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Starship 的发射是失败还是成功?那是什么?

发布时间:2024年04月23日

得克萨斯州南帕诸岛——它始于一声巨响,就像大事经常做的那样。

星期四早上,天空晴朗,SpaceX 的星际飞船火箭开始慢慢地从发射台爬升。满载约 5,000 公吨液氧和甲烷推进剂,有史以来最大的火箭需要大约 10 秒才能开始清理发射台。

从附近的有利位置来看,火箭隆隆作响,浓烟向外翻滚——但似乎过了很久,星舰才将头探出烟雾和尘土。然后它向天空攀升,在天空中形成一条闪亮的银色和火红的条纹。

从地面上无法立即看出的是,超重型一级火箭的 33 台猛禽发动机中有少数在飞行初期发生故障。大约两分钟后,更多引擎发生故障。结束前,当火箭到达接近 40 公里的最高高度时,多达八台发动机似乎已经熄火。

可以理解的是,这似乎导致了星际飞船上级本应与火箭第一级分离的那一刻左右出现了一些控制问题。液压系统问题也可能导致无法控制其余发动机推力的方向。不管怎样,发射系统开始翻转和滚动。

然后,好吧,东西爆炸了。

“但是它爆炸了”

周四的考试之后,网上了一把。对很多人来说,埃隆马斯克最近做了一些可恨的话,说了一些令人讨厌的话,他们已经准备好恨他和他的火箭公司搞砸了。毕竟,工程师们为了庆祝这样一个惊人的失败能有多愚蠢呢?

这是完全可以理解的做法。对于在工作中看到 NASA 的普通观众来说,这是一个不能承受失败的机构,这看起来像是失败。NASA 的失败通常涉及人员伤亡或价值数十亿美元的卫星。所以是的,政府的爆炸很糟糕。

但事实并非如此。对于那些对发射行业和迭代设计方法了解更多的人来说,将超重型火箭和星际飞船上级从发射台上拿下来是一个巨大的成功。

为什么?因为人们可以长时间坐在会议上讨论像这样的火箭可能出现的所有问题,第一级发动机数量空前,体积庞大。另一种方法是让火箭进入“足够好”的配置并开始飞行。飞行是终极考验,提供最好的数据。再也不用担心理论上的失败了。公司的工程师实际上已经确定出了什么问题,然后去修复它。但你必须接受一些失败。

超机枪手在火柱上上升。
超重型在火焰柱上上升。
太空探索技术公司

所以 SpaceX 的过程比较混乱,但也快很多。想想看:美国国家航空航天局花费了数十亿美元和十年的大部分时间来建造太空发射系统火箭,该火箭在 2022 年底进行了几乎完美的首次飞行——除了发射塔的损坏。美国国家航空航天局遵循线性设计方法,完成广泛而昂贵的分析,因为 SLS 火箭的故障会引发对该机构能力的严重质疑。

对 SpaceX 来说幸运的是,该公司能够承受“失败”。它之所以能够这样做,是因为它已经制造了另外三枚几乎可以发射的超重型火箭。事实上,SpaceX 可以在 NASA 建造一枚 SLS 火箭所需的时间内建造 10 个超重型第一级。如果前五个失败但后五个成功,哪个结果更好?两三年后,当 SpaceX 发射和降落十几枚或更多超重型火箭而 NASA 的方法允许它每年发射一次时怎么样?

所以,是的,SpaceX 的火箭在周四爆炸了。公司会学习的。它会再次飞翔,也许是在今年秋天或冬天的某个时候。很快,它可能会经常飞行。

坏的和好的

这并不是说这次飞行测试不应该引起任何担忧。SpaceX 已经快速迭代了为 Super Heavy 和 Starship 上面级提供动力的 Raptor 火箭发动机的设计。显然,它必须继续努力使这些发动机在点火和整个太空飞行过程中都更加可靠。

这似乎是可能的,因为 SpaceX 现在拥有关于这些发动机在飞行中的性能以及超重型车辆发动机部分内为它们提供液氧和甲烷的管道的大量数据。这有助于 SpaceX 能够以近一天的速度快速制造这些发动机。

另一个主要问题是在升空前为超重型火箭提供燃料和支持的地面基础设施。发射后的图像显示,轨道发射台下方有一个巨大的陨石坑,还有人担心储存火箭所需气体和液体的推进剂“农场”。

SpaceX 现在将不得不做出一些艰难的决定,是否需要在火箭下方建造一条火焰沟以带走废气和热量,或者升级后的喷水系统是否可以处理来自火箭的巨大推力。该公司最终可能会建造前者。

解决这些问题,尤其是地面系统问题,可能是星际飞船下一次试飞之前的最大障碍。

从好的方面来说,美国联邦航空管理局证实在测试期间没有人受伤。此外,火箭最大的客户之一美国国家航空航天局 (NASA) 对这次测试感到满意。

美国宇航局局长比尔尼尔森在试飞后的一份声明中说:“历史上的每一项伟大成就都需要一定程度的计算风险,因为风险越大,回报越大。” “期待 SpaceX 所学到的一切,期待下一次飞行测试——以及更远的未来。”

星舰时代开始

当 SpaceX 解决所有这些问题时,我们将拥有世界上最大的完全可重复使用的火箭。这将永远改变人类与宇宙的关系——变得更好(就访问而言)或可能更糟(就太空垃圾而言)。

时间会证明一切。

我曾经后悔在最后一次阿波罗任务后几个月来到这个世界,以为我错过了伟大的探索时代。但我不再这样做了。在过去的六个月里,我目睹了有史以来最强大的两枚火箭的发射,太空发射系统和星际飞船。我看到的不是一个而是两个将绕月飞行的机组人员的名字,阿尔忒弥斯二世和亲爱的月亮项目。正如美国宇航局所说,我们要走了。

但更值得注意的是,在过去的半年里,我已经看到两打火箭降落在一艘无人机船上并再次飞行。我们不再认为这是非凡的,但我们绝对应该这样做。这些现已成为例行公事的猎鹰 9 号第一阶段海上着陆是未来的先兆。它们就像3.75亿年前地球上第一批走出大海的鱼,开始了地球生命的非凡蜕变。随着猎鹰 9 号的着陆——以及现在的星际飞船——我们正在见证地球生命的转变。

Super Heavy 在其(大部分)Raptor 发动机的推动下继续攀升。
Super Heavy 在其(大部分)Raptor 发动机的推动下继续攀升。
太空探索技术公司

 

我昨天 50 岁了。在这五年中,我们已经从发射完全可消耗的土星五号火箭发展到开始完全可重复使用的星际飞船火箭。还有很多工作要做,Starship 是一项正在进行的工作。但这是历史性的。没有人真正知道我们的星球、我们的轨道或我们的太阳系在低成本发射、频繁进入太空并且基本上没有质量限制的情况下会是什么样子。我们以前从未经历过这样的事情。

这是一段比以往任何时候都更加美妙和狂野的太空时光。有难以置信的机会和危险。未来不可知,但充满诱惑。

所以我不再为错过阿波罗而感到遗憾。我很高兴能活在人类历史上的这一刻。

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