“星舰”又炸了——盘点“星舰”迭(bao)代(zha)史
时间:2023-04-23 02:01:02 来源:科普之家 作者:北京科技报社 栏目:前沿 阅读:160
美国太空探索技术公司20日发射的“星舰”重型运载火箭在发射升空3分钟后,于墨西哥湾上空发生非计划内的解体,航天器未能成功进入预定轨道。
美国太空探索技术公司被迫中止任务,该团队表示,“星舰”的试飞似乎还不够令人满意,他们将继续审查数据并为下一次飞行测试努力。但该团队同时表示,这比他们希望的更“成功”。不久前的17日,“星舰”曾因压力阀出现问题暂停发射。
撰文/记者 丁林
昨日首度以组合体形式试飞的“星舰”是一款二级火箭,由第一级助推器(名为“超重型”)和可携带乘客和货物的第二级(也叫“星舰”)组成。这种设计和常规的火箭类似,但是个头要大上许多——在完全组装之后,星舰+助推器的高度大约120米,是航天飞机的2倍还多,相当于一栋30-40层的大楼。
首飞失败的星舰组合体(由星舰-24和助推器-7组成)是历史上个头最高的火箭。尽管海拔创下纪录,但在推力上暂时还比NASA旗下的“空间发射系统”(SLS)重型运载火箭弱一些(NASA计划让后者在今年11月飞向月球)。
首款轨道级星舰,是经历4年时间的发展和大量原型机测试之后的成果。SpaceX从2019年开始着手研发星舰,但并没有一次完成所有设计,而是效法科技企业进行“快速迭代”,以这种模式不断更新设计。在开展各种测试的过程中,许多原型机最终损毁或报废。让我们回顾一下“星舰”的迭(bao)代(zha)史——
研发者们首先测试的是一款造型小巧的原型机“星虫”(StarHopper),在第一次系留限制试飞的时候“星虫”腾空高度仅一英尺,在监控视频中几乎看不出它曾起飞过。
2019年4月3日
一部“星虫”原型机在系留限制测试中腾空1英尺。2天后,“星虫”在后续测试中腾空3英尺(系留绳索的最大长度)。
2019年7月25日
一部“星虫”在没有限制的测试中,腾空高度达到近20米。
2019年8月27日
一部“星虫”飞到了150米的高度,随后向侧面倾斜,慢慢落到附近的降落点上。
2019年8月,由单个“猛禽”发动机推动的“星虫”已经能够飞到150米。于是SpaceX开始建造更大的原型机。但研发人员又花了一年的时间,才让相当于“星虫”三倍高的星舰原型也飞到150米高度——这款原型机的编号是SN5。
2019年11月20日
“星虫”退役后,SpaceX建造了名为Mk1的星舰原型机,但其结构在一次低温加压测试期间因不能承受压力而破损,无法进行试飞。
2020年5月29日
Mk1后的两部原型机SN1和SN3在地面测试过程中相继发生爆炸。SpaceX最终用SN4原型机开展了5次静态点火实验,但它在最后一次实验中爆炸损毁。
2020年8月5日
SN5原型机成功飞到了150米高度,并在附近的降落点降落。
2020年9月3日
SN6完成了另一次150米高度试飞。
2020年末,SpaceX公司开始挑战10公里高度。但一直到次年年初,接连4部星舰原型机在不同的飞行阶段发生爆炸。
2020年12月9日
SpaceX试飞SN8原型机(SN7用于固定测试,没有飞行能力)。SN8是第一部有襟翼和鼻锥设计的试飞星舰,也是首个挑战10公里高度的原型机。在测试中,SN8虽然成功抵达12.5公里的高度,但下降过程中速度过快,最终在落地时坠毁。
2021年2月2日
在又一次高海拔尝试中,SN9成功飞到了10公里的高度,但由于一部引擎没有成功点火,它最终在落地时坠毁。
2021年3月3日
SN10原型机完成了一次10公里的试飞,但在着陆时,火箭底部受损,在落地几分钟后发生爆炸。
2021年3月30日
SN11原型机再次成功抵达10公里高度,但是在下降过程中发生爆炸。Space公司随后取消了SN12,SN13和SN14的试飞。
2021年5月5日
SN15原型机终于完成了10公里高海拔测试,并完好无损地稳稳降落。在今天的试飞之前,SN15是星舰的最后一次亚轨道飞行测试。
SN15原型机成功挑战10公里并安全落地后,星舰的研发似乎陷入了停滞,在随后的两年里没有值得称道的进展,直到最近再度开始试飞。
目前,星舰原型的试飞聚焦在地球轨道。这一阶段即便成功,星舰距离驱动马斯克设想的“星际航行”也还有很长的路要走。不过到那时,星舰至少有能力实现一些不那么“远大”的任务,比如将宇航员送往空间站等。
出品:科普中央厨房
监制:北京科技报 | 北科传媒
图片来源:NASA及网络
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