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SpaceX“星舰”再次爆炸,距离成功还有多远?

标签:此刻新闻 | 来源:环球时报

美国太空探索技术公司(SpaceX公司)时隔7个月后,于18日再次进行了“星舰”重型火箭的发射,但这次各方高度关注的发射仍以失败告终。美国有线电视新闻网形容说,“星舰”第二次试飞比今年4月尝试时走得更远,不幸的是没能完成所有预定计划,最终还是再次爆炸。那么这次“星舰”发射到底取得了哪些进步,距离成功还有多远呢?

火箭第一级33台发动机起飞阶段均正常工作。

“星舰”重型火箭于18日顺利升空。

比今年4月“走得更远”

美国“太空”网站18日称,“星舰”重型火箭总高约120米,由高约70米的第一级“超级重型助推器”和顶部的第二级“星舰”飞船组成。在18日的发射中,火箭升空不到3分钟后成功实现一二级分离,但此后任务控制中心与“星舰”飞船失去联系,被迫启动自毁系统。

根据SpaceX公司随后发布的数据,“超级重型助推器”在起飞过程中,33台发动机全部正常工作直至一二级分离,但在下降模拟回收过程中突然发生爆炸。而“星舰”飞船虽然不受影响继续升空,却在约148公里的高度因与地面指挥中心“失联”而触发“自动飞行终止系统”,后者用于在火箭出现问题或偏离航线时,自动摧毁飞行器避免造成附带伤害。

报道称,在4月的首次发射时,“超级重型助推器”有多台发动机无法正常工作,火箭在半空中爆炸,发射以失败告终。相比之下,11月18日的这次发射成功得多,“星舰”飞船的飞行高度超过100公里,标志着它已正式进入太空。美国有线电视新闻网形容说,“星舰”第二次试飞比今年4月尝试时走得更远。

SpaceX通过X平台的官方账号发文称,“祝贺整个SpaceX团队完成了令人激动的‘星舰’第二次综合飞行测试!‘星舰’在超级重型助推器上全部33个‘猛禽’发动机的推动下成功升空,并顺利分离。”

如何看待这次发射的成败?

该如何看待“星舰”的这次发射成败呢?国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光接受《环球时报》记者采访时表示:“我个人认为,这次‘星舰’取得的进步还是很大的。可以看到在此次任务中,‘星舰’第一级火箭在多台发动机并联的动力学解耦方面做了很多工作,从起飞一直到一二级分离,第一级火箭的33台发动机都没有熄火。”根据SpaceX公司发布的信息,为解决多台发动机并联导致的不可靠问题,该公司在原先“超级重型助推器”的基础上实施了一系列补救措施,例如发动机之间加隔板、替换密封件、更改结构设计、用焊接替代某些机械连接、更换高强度螺栓以及加强泄漏监测等。针对4月发射后火箭发射台出现损坏的情况,SpaceX对整个发射台进行了全面修理,安装了一整套夹层水冷钢板系统,在18日的发射中成功经受住了33台发动机烈焰的考验。

不过杨宇光也提到,需要强调的是,虽然火箭第一级的33台发动机在初始发射阶段没有熄火,但它是否完全工作正常,现在还不能下定论。因为根据“星舰”的发射计划,第一级在分离后需要进行二次点火,然后降落到预定区域。然而从直播画面中可以看到,第一级在分离后,多台发动机并没有成功实现二次点火,造成推力的不对称,导致姿态失控。“这些未能实现二次点火的发动机究竟遭遇什么故障,目前还没有说法,可能是初始发射阶段33台发动机共同工作时的动力学耦合引起的,就是说在剧烈飞行的过程中,发动机之间互相造成了影响,最终出现故障。”

此次任务中还有一个问题也需要进一步摸清楚,就是一二级分离后,第二级也就是“星舰”飞船最终为何失联?杨宇光表示,理论上第一级能做到33台发动机不熄火,第二级的问题应该不大,但后者却失联了,这就像“渡过了大江大河”却在“小河沟里翻船”,最后的故障定位值得关注。

“星舰”这次发射还测试了所谓“热分离”技术,即在“星舰”第一级发动机大部分关机,而两级尚未分离的状态下,直接点燃第二级发动机,利用后者的喷流,直接将火箭两级喷开,从而达到一二级分离的效果。杨宇光表示,有观点认为,此次发射任务证明了“星舰”的“热分离”技术取得完全成功,“我认为这种说法也值得商榷,第一级在分离后因为多台发动机未能二次点火成功造成姿态失控以及第二级最后失联,这些是否和热分离的过程有关系,目前尚无定论,应该说火箭一二级之间确实实现了热分离,但是这项热分离技术最后是否取得完全成功,还有待观察。”

杨宇光总结说,无论如何,这一次发射任务是具有进步意义的,故障的确认会在技术层面带来很大的收获。至于说具体是什么技术问题,理论上最终都是可以解决的。

后续影响有多大?

“星舰”是迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭,美国计划用它完成月球探测乃至火星殖民等一系列任务。尤其是在美国“阿耳忒弥斯”重返月球计划中,SLS火箭+“猎户座”飞船+登月版“星舰”是最关键的三个部分,缺一不可。按照美国国家航空航天局的规划,登月版“星舰”将载着航天员离开“门户”月球空间站,执行登月任务;降落月面完成任务后,“星舰”再次起飞前往月球门户与之对接,将航天员送到“门户”空间站。如今“星舰”已成为“阿耳忒弥斯”计划中“拖后腿”的部分。杨宇光认为,此次任务的失利有可能会影响到美国“阿耳忒弥斯”登月计划的进度。即便“星舰”这次发射取得成功,后续还需解决回收的问题、第二级的热防护问题、太空中燃料补加等都面临很多技术上的挑战。他表示,“美国宣布计划在2025年以前再次进行载人登月,目前还有两年时间,看起来很紧迫,不排除再次推迟”。

杨宇光表示,即便下一次任务,“星舰”完全成功的可能性也不会特别大,虽然如今“星舰”每次发射任务确实都往前进了一大步,但从第一次和第二次飞行试验设定的目标来看,中间还有很多技术问题需要解决,许多问题没得到验证,还有很长的路要走。

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  • 编辑:王意舒     2023-11-20

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