太空探索技术公司发射更强大的超重型-星舰火箭进行试飞

5月22日德州墨西哥湾报道,在美国宇航局(NASA)局长艾萨克曼(Jared Isaacman)的注视下,太空探索技术公司(SpaceX)升级后的“超重型-星舰”(Super Heavy-Starship)火箭组合于美国东部时间今天下午6:30左右,从该公司位于德克萨斯州墨西哥湾沿岸的“星舰基地”(Starbase)发射场的一座经过加固的新型发射台上腾空而起。此次发射是在5月21日因发射台系统出现微小故障而导致最后一刻取消,以及此前两次因天气原因推迟之后才得以进行的。

艾萨克曼还在社交媒体发文中向太空探索技术公司及马斯克(Elon Musk)表示祝贺,称这是一次“极其精彩的V3版星舰发射。离月球又近了一步……离火星也更近了一步。”

马斯克在其社交媒体 X 平台上发帖,祝贺该公司 “成功完成了史诗般的‘星舰 V3’首次发射与着陆!你们为全人类打进了一球。”

太空探索技术公司今天发射的该枚经过全面改进的“超重型-星舰”火箭,旨在通过此次飞行测试其动力更强劲的引擎、增强型控制系统,以及一系列旨在简化操作、提升安全性和可靠性的其他升级措施。

该火箭在穿越低层大气上升的过程中,“超重型”第一级的33台甲烷燃料“猛禽3型”引擎中有一台提前熄火;随后在尝试将该级火箭引导回德克萨斯州墨西哥湾沿岸预定溅落点的过程中,又有数台引擎未能正常工作。

“星舰”(Starship)的上级配备了6台第三代“猛禽”(Raptor)发动机;在飞向太空的爬升阶段,其中一台专为真空环境优化设计的发动机发生了提前关机。飞行计算机随即延长了其余5台发动机的运行时间以弥补推力不足,从而将飞船送入了一条可接受的亚轨道飞行轨迹。

目前尚不清楚究竟是什么原因导致了发动机的提前关机,但进入太空后,“星舰”的表现似乎一切正常,并通过一个经过升级、形似“Pez”糖果盒的分配器,成功释放了22颗“星链”(Starlink)互联网卫星模拟器。这些模拟器中有2颗搭载了摄像机,并回传了从模拟器视角拍摄到的“星舰”影像。这些摄像头将在未来的飞行任务中投入使用,用于评估“星舰”隔热瓦的健康状况。

一旦正式投入运行,马斯克的太空探索技术公司将寄望于这枚巨型火箭,利用其批量发射下一代“星链”卫星,并运送各类政府及商业有效载荷;其最终目标则是执行前往月球乃至火星的探测任务。不过在此之前,工程师们将通过多次试飞来排除故障、完善系统。

“超重型”火箭第一级底部的33台甲烷燃料“猛禽”发动机产生了高达1800万磅的推力——相当于美国宇航局“太空发射系统”(SLS)登月火箭起飞推力的2倍,推动这枚高达407英尺的巨型火箭,伴随着一道绚烂的蓝白色火焰洪流直冲云霄。

这是“V3版”超重型-星舰的首次发射,也是太空探索技术公司位于德克萨斯州的第二座发射台的首次投入使用;该发射台经过专门设计,旨在更好地承受这枚全球推力最强火箭进行反复发射所带来的严苛考验。

起飞两分24秒后,在脱离稠密的低层大气层之际,“星舰”上级的6台“猛禽”发动机随即点火,紧接着,“超重型”一级火箭便脱离分离。

助推器随即按计划翻转机身,调转航向飞回“星舰基地”方向,准备在墨西哥湾进行受控溅落;与此同时,星舰上层级继续爬升,向太空进发。

然而,多台“猛禽”发动机未能按预期点火,导致助推器无法抵达预定的溅落点,最终在距离目标尚远的海域坠入墨西哥湾。

尽管遭遇了一台发动机故障,星舰上层级仍成功进入了一条符合预期的亚轨道飞行轨迹。星链模拟载荷已成功部署,但原计划在太空中进行的“猛禽”发动机二次点火测试并未尝试执行。

此次试飞以积极的态势圆满落幕:星舰经受住了再入大气层时烈焰般的炙烤,且状态看似良好,几乎未出现此前几次飞行中曾见到的那种热损伤。

在下降过程中,星舰成功执行了一项旨在测试其尾翼结构极限的机动动作;随后,它又完成了一次极具视觉冲击力的侧倾转弯,预演了未来星舰在常规着陆作业中将要执行的动作。

就在即将抵达印度洋上空之际,星舰重新点燃了两台发动机,调整姿态垂直向下,并精准地落入预定溅落点。随后,它如预期般发生倾覆、解体,最终在一团壮观的火球中轰然炸裂。

除上升阶段发生了一次“猛禽”发动机故障外,星舰的表现似乎完全符合该公司的预期,它经受住了发射与再入大气层所带来的巨大应力考验,且整体状态看似完好。

对于太空探索技术公司而言,第三版(Version 3)的试飞是一系列重要的里程碑;该公司正致力于完善首款可全面重复使用的运载火箭,旨在将其投入实际运营,用于发射政府及商业卫星、科学探测器,并最终实现载人飞往火星的任务。

这些试飞对于美国宇航局同样至关重要,该局已出资委托太空探索技术公司开发一款“星舰”火箭上级变体,将其用作月球着陆器,计划从 2028 年起搭载该机构“阿尔忒弥斯”(Artemis)计划的宇航员登陆月球表面。此后不久,美国宇航局计划启动每年执行多项任务的发射节奏,并在月球南极附近建立一座基地。

就近期规划而言,美国宇航局计划于 2027 年发射下一项“阿尔忒弥斯”任务,届时将利用一枚 SLS 火箭搭载“猎户座”(Orion)飞船将4名宇航员送入太空,并在地球轨道上与太空探索技术公司研制的月球着陆器,以及由亚马逊公司老板贝佐斯(Jeff Bezos)旗下“蓝色起源”(Blue Origin)公司正在开发的另一款备选着陆器进行对接。

美国宇航局计划在“阿耳忒弥斯 III 号”(Artemis III)任务期间对两款着陆器进行测试,但即使届时仅有一款着陆器可用,该飞行任务仍将按计划进行。在该局尝试于 2028 年将宇航员送上月球之前,这两家公司都必须各自成功完成一次无人月球着陆任务。

目前,这两家公司均尚未将月球着陆器送入太空,且都面临着极具挑战性的测试日程。随着其旗舰火箭的第三版现已就绪,太空探索技术公司正致力于从亚轨道测试飞行向轨道任务过渡,同时继续完善执行月球任务所需的各项系统。

其中一项重大挑战在于:在“星舰”着陆器启程飞往深空之前,必须先具备在地球轨道上进行自主燃料加注的能力。目前,第三版“星舰”已配备了执行上述操作所需的连接接口及燃料输送系统。

太空探索技术公司表示,计划在今年年底前开展一系列轨道燃料加注测试中的首项测试。

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