拖著殘破翼片撐到最後了!馬斯克的星艦「第四飛」實現所有主要目標

台北時間2024年6月6日20時50分左右,SpaceX星艦進行第四次軌道級飛行試驗,發射地點仍位於美國德州墨西哥灣畔的博卡奇卡星艦基地。發射不久,助推火箭按計畫成功降落海面。星艦飛行約一小時,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,完成了所有的既定任務和目標。

圖註:星艦第四次試飛,發射畫面。


圖註:助推火箭降落在海面的畫面(火箭上的相機拍攝)


圖註:星艦回到地球大氣畫面,紅色的等離子體清晰可見。


星艦是SpaceX研發的新一代飛船,直徑9米,淨高50米,加上高71米的助推火箭,整體高度達121米,重5000噸,起飛推力76000千牛,相當於7755噸的推力,近地軌道運載能力為150噸,超越了阿波羅登月計畫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。

2024年3月14日,星艦進行第三次軌道級飛行測試,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,最後銷毀了。

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態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,但剛起飛就發現三台發動機沒點燃,在飛行過程中又有三台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毀。

SpaceX公司製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:加固發射台、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。



本次發射與第三次相比有哪些最主要變化?


1.不再進行第三次飛行已經驗證過的在軌燃料輸送試驗、載重艙門開合試驗以及猛禽發動機再點火試驗;

2、星艦本次將嘗試在印度洋海域進行動力控制的緩慢降落,這是本次測試的重中之重,也是最重要的看點;

3.星艦和超重火箭助推器熱分離後,為了減輕超重火箭的重量,熱分離環被拋掉,超重火箭在墨西哥灣海域動力降落,並模擬在虛擬塔架上降落。據悉,在未來的第五次試飛中,可能會進行真正的塔架降落回收。

從測試的目標不難看出,本次試飛不再重複第三次已成功了的試驗項目,精力重點放在了星艦和超重火箭的完整回收上面。


飛行時間、飛行節點和飛行軌跡

這次飛行的飛行時間和飛行軌跡幾乎是第三次飛行的拷貝,全程耗時56分鐘,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。


圖註:本次飛行與第三次飛行一樣,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,通常譯為超重。


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。



日本富豪已經等不及了,取消了搭乘星艦繞月項目


雖然星艦迭代迅速,但是進度還是遠低於預期。這不,日本富豪已經等不及了,已放棄搭乘星艦的繞月計畫。


6月1日,日本富翁前澤友作(Yusaku Maezawa)主導的繞月旅行計畫「親愛的月球」 dearMoon發佈公告,宣布計畫正式取消。

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,這樣下去我無法為人生做別的計劃。

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,將作為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計畫的動態更新──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。


圖註:馬斯克和前澤友作。


值得一提的是,前澤友作已經去過太空了。 2021 年2月8日,他搭乘俄羅斯聯盟太空船去了國際太空站,並在那裡停留了12天,當月20日返回地球。


圖註:前澤友作在國際太空站。


星艦測試的重要節點事件


先前星艦的每次測試發射,騰訊太空都進行過完整的追蹤報導,以下是我們整理的從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公尺的自由懸浮測試。

2019年8月27日,SpaceX再次對「星蟲」進行測試,成功飛行到150公尺的高度並安全著陸。

2020年8月5日,星艦原型SN5完成了高度150公尺的自由懸浮測試。由於沒裝上頭椎,SN5外觀看起來就像是一個30多公尺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公尺的自由懸浮測試。

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,但在落地幾分鐘後,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在德州博卡奇卡(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著陸。

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,濕彩排等。

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態氧時發生了起火,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,完全靠大氣層煞車,最後銷毀了。

總之,星艦作為一款全新概念的巨型飛船,星艦讓我們看到了未來太空船的雛形,人類的旅程是星辰大海。(騰訊科技)