7月24日德州星舰城讯,美国亿万富豪马斯克(Elon Musk)的太空探索技术公司(SpaceX)今天发射了其第13枚超重型星舰火箭。这枚巨型助推器按计划在德克萨斯州墨西哥湾沿岸溅落,但溅落过程较为“硬”,而星舰上面级则成功完成了亚轨道跳跃,落入印度洋。
这枚由33台甲烷燃料猛禽发动机提供动力的两级火箭于美国东部时间下午5点51分从该公司位于德克萨斯州星舰城的星舰发射场发射升空,火箭在约1600万磅的推力下腾空而起,为当地居民和游客带来了一场壮观的景象。
此前在7月16日,超重型星舰火箭因4台猛禽发动机在尝试发射时未能正常启动,在最后一刻被计算机指令中止。在这些问题得到解决后,又被重新安排在7月23日发射,但低云导致发射推迟了24小时。今天天气晴好,33台一级发动机全部正常点火,火箭在晴朗的天空中轰鸣升空。
这是该公司第三代超重型星舰的第2次试飞,吸取了5月份“V3”火箭首次试飞的经验教训。当时,助推器偏离了着陆目标,星舰在升空途中发动机提前关闭。
此次发射星舰的助推器在整个上升过程中似乎都按计划运行,并在与星舰上面级分离后翻转尾部,最终溅落到海面。当助推器向墨西哥湾方向坠落时,重新启动的发动机数量少于预期,并且其溅落速度也高于预期,似乎是“硬溅落”。
助推器设计成能够自主飞回发射台,在那里,被称为“筷子”的巨型机械臂可以将其从空中吊起。但出于安全考虑,太空探索技术公司在第三代火箭的最初几次飞行中选择了溅落在墨西哥湾。与此同时,星舰上面级继续爬升至太空,其6台猛禽发动机运转平稳。
进入亚轨道飞行后,星舰部署了20颗第三代星链互联网卫星,对火箭类似糖果盒的有效载荷投放器进行了实际测试。卫星从火箭前端附近的投放槽逐一释放。其中6颗卫星配备了摄像头,用于检查星舰的隔热瓦和整体状况,以帮助工程师评估此类视频在星舰重返大气层前健康状况判断方面的实用性。
在最后一次测试中,星舰短暂地重新启动了其中一台猛禽发动机,以展示其在太空重启的能力,这项能力对于未来的登月飞行至关重要。
随后,星舰经历了腹部朝下的重返大气层的高温,之后翻转至直立状态,并在发射后1小时5分钟,借助火箭动力溅落在澳大利亚西北部海域,场面壮观。
星链卫星与星舰处于同一亚轨道轨道,预计它们也会坠入大气层并烧毁,或者用该公司的话来说,就是“消亡”——之后才会落入海中。
撇开引擎问题不谈,星舰的性能表现对美国航天局(NASA)来说无疑是个好消息。该局正指望着星舰上面级的改进型作为其阿尔忒弥斯(Artemis)计划的登月舱,为宇航员提供登月服务。
对于登月任务,太空探索技术公司需要发射大约15艘超重型星舰加油机为登月舱补充燃料,之后登月舱才能飞往月球,等待乘坐洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)制造的猎户座飞船抵达。
届时,这座165英尺高的登月舱将搭载两名宇航员垂直降落在月球南极附近。宇航员随后将乘坐外部升降机返回月球表面,并在完成探索任务后再次返回。
太空探索技术公司计划在 2028 年进行首次此类着陆,因此必须加快其超重型星舰的测试进度,以获得载人航天飞行认证,并证明其可靠性足以在着陆器发射后的几天内安全发射十几艘加油机。
截至目前,登月舱版本尚未进行飞行测试,任何类型的星舰也尚未进入地球轨道。许多美国宇航局的资深人士批评了任务架构的复杂性以及将单个着陆器送上月球所需的飞行次数。
美国政府问责局(GAO)于7月23日在一份报告指出,太空探索技术公司在使超重型星舰做好投入运行的准备工作方面面临着重大挑战。
美国政府问责局表示:“太空探索技术公司在开发其低温燃料管理技术方面的进展是该项目面临的主要风险。目前,太空探索技术公司的(登月任务)计划需要在近地轨道上的多艘星舰之间进行在轨推进剂转移,之后才能将载人着陆系统(HLS)星舰送至月球轨道并与猎户座飞船对接。”
美国政府问责局表示,另一个令人担忧的问题是升级版猛禽发动机的研发进度,“需要解决测试中发现的问题”。
该局还指出,“太空探索技术公司的关键项目进度比原计划落后了一年多。这些项目包括关键设计评审、长时间飞行和推进剂转移演示以及无人登月飞行测试。”
该局还表示,月球着陆器项目官员“还表示,他们预计在星舰第三代飞行器的研发过程中会遇到技术挑战,太空探索技术公司计划使用该飞行器进行首次星舰轨道测试飞行。”
美国宇航局的管理人员正在权衡各种可能性。由亚马逊创始人杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)拥有的私人航太公司蓝色起源(Blue Origin)也在为美国宇航局研发月球着陆器,用于将货物和阿尔忒弥斯计划的宇航员送上月球表面。该着陆器将由蓝色起源公司的“新格伦”(New Glenn)火箭发射。同样,该着陆器也需要在太空进行燃料补给。
如果马斯克的“星舰”着陆器无法及时完成,以满足美国宇航局的着陆目标,该局或许可以使用蓝色起源公司的着陆器作为替代方案。但蓝色起源公司在准备测试第三枚“新格伦”火箭主发动机点火时,火箭发生爆炸,形成壮观的火球,几乎将火箭完全汽化,并严重损坏了发射台。该公司希望在年底前恢复试飞,但目前尚未公布太多细节。
与此同时,美国宇航局正在加紧准备明年在近地轨道进行的阿尔忒弥斯计划过渡飞行。4名宇航员将乘坐猎户座飞船升空,测试登月任务所需的月球轨道交会对接程序。
作为测试飞行的一部分,宇航员将与蓝色起源公司的着陆器对接,打开舱门并进入舱内。之后,他们将与星舰进行交会对接。但这次将使用改进型的星舰模型,而非真正的月球着陆器。该模型没有乘员舱,宇航员也不会进入舱内。
