SpaceX第二次試飛星艦未完全成功 但取得重大進展

11月19日消息,美國東部當地時間週六上午8點左右,SpaceX公司在得克薩斯州南部海岸對星艦進行第二次飛行測試。雖然星艦的兩個部分最終都爆炸了,但SpaceX已經解決了今年4月份首次飛行測試過程中影響星艦運行的問題。

埃隆·馬斯克(Elon Musk)領導的太空公司SpaceX正在開發星艦。這種巨型火箭可能會改變太空運輸的未來,並幫助美國國家航空航天局(NASA)將宇航員送上月球。

週六的飛行測試並沒有完全成功。SpaceX公司沒有實現讓星艦進行環球飛行的最終目標,星艦航天器在爆炸後墜入太平洋。

但這是星艦的第二次試飛,表明該公司確實已經解決今年4月份早些時候測試中出現的關鍵問題。星艦下部超級重型助推器的33部猛禽發動機全部點火成功,系統順利完成一二級分離。當助推器脫落時,星艦航天器搭載的6部發動機已經全部點亮,開始飛向太空。

“太美了,”SpaceX工程師、現場發射評論員約翰·因斯普魯克(John Insprucker)在SpaceX的網絡直播中說。

相比之下,SpaceX在第一次對星艦進行測試時嚴重破壞了發射臺;超級重型助推器上的幾部發動機失靈,火焰還摧毀了轉向系統,飛行終止系統花了太長時間才讓星艦自動爆炸。

根據SpaceX公司“迅速失敗,快速迭代”(fail fast, learn faster)的火箭設計方法,成功避免重複過去的失敗算是重大進步。

然而,第二次飛行測試也暴露出SpaceX工程師們必須克服的挑戰還很多。

超級重型助推器分離後不久就爆炸了,用火箭工程師的行話來說,這是一次“計劃外快速解體”。星艦航天器向地球軌道飛行了幾分鐘時間,達到距地90多英里(約合140公里)的高度,但在飛行終止系統引爆航天器後,SpaceX就與它失去了聯繫。

美國聯邦航空管理局(FAA)在一份聲明中表示,沒有人員傷亡或財產損失的報告。該機構將進行事故調查,這是商業火箭出現問題時的標準做法。

SpaceX工程師們現在必須搞清楚超級重型助推器和星艦航天器的問題所在並完成修復,然後再試一次。

星艦是有史以來體積最大推力最強的火箭。SpaceX的目標是讓系統的兩個部分都能實現快速的完全可重複使用。這才能讓星艦向太空發射更大更重的有效載荷,並顯著降低把衛星、太空望遠鏡、人以及生活必需品送入太空的成本。

星艦完成第二次飛行測試正值馬斯克再次面對職業生涯中的分水嶺。這位連續創業家此前曾用PayPal改變了電子支付,用特斯拉改變了電動汽車。就在本週五SpaceX公司上上下下爲這次飛行測試做準備的時候,迪士尼和蘋果宣佈暫停在馬斯克所領導的社交網絡X上打廣告支出。

許多業內觀察人士樂觀地認爲,SpaceX公司將讓星艦全面運轉。

菲爾·拉爾森(Phil Larson)曾在奧巴馬執政期間擔任美國白宮太空顧問,後來在SpaceX從事通信工作。他說,“他們已經解決了第一次飛行測試中發現的問題,並且讓這種類型的飛行器走得更遠,”“工程的神奇之處就在於,學習、迭代設計,並很快再次飛行。”

美國航空航天研究所(American Institute of Aeronautics and Astronautics)執行主任丹尼爾·L·丹巴徹(Daniel L. Dumbacher)對此表示贊同。“這是一個大型發射系統,”他說,“要把它帶到需要去的地方,還需要做一些工作。我毫不懷疑SpaceX團隊能夠弄清楚如何讓運載火箭工作。”

週六日出前幾個小時,工程師們開始將液氧和液態甲烷注入星艦。地面附近有一些霧,但除了幾縷捲雲外,天空很晴朗。

倒計時進行得很順利,在倒計時鐘還剩40秒的時候暫停了片刻。然後系統再次啓動發射倒計時。早上8點剛過,倒計時的最後幾秒鐘就過去了,這枚400英尺(約合120米)高的巨型火箭緩緩升空。新的水洪系統似乎保護了發射臺,有效避免像今年4月份那樣升起灰塵和碎片雲。

幾秒鐘後,在發射場以北約8公里南帕德雷島觀看這次發射的觀衆就感受到了衝擊波。

升空2分48秒後,星艦成功完成了這次飛行測試中最棘手的“熱分離”,超級重型助推器脫落之前,系統上部星艦航天器搭載的6部發動機順利點火,在位於加州霍桑的公司總部引發一片熱烈歡呼聲。

半分鐘後,超級重型助推器爆炸時發出巨大閃光,助推器濺落在墨西哥灣並沉入海底。星艦航天器則繼續朝着太空前進。但幾分鐘後,SpaceX與星艦失去了聯繫,網絡直播陷入一片沉默。

在南帕德雷島,成千上萬早早起牀觀看火箭發射的人說,他們很享受這次奇觀。凌晨4點30分,一長排汽車就在黑暗中等待進入南帕德雷南端的布蘭卡島公園。其他人則爲了避開交通堵塞選擇從酒店步行出發。載滿觀衆的船隻就漂浮在禁區外的海面上。

不僅是沿海地區的人親眼目睹了這次發射,更遠地方的人也感受到了。

得克薩斯州南部布朗斯維爾市的居民艾瑪·格瓦拉(Emma Guevara)住在SpaceX發射場以西。她說,這次發射事件讓她的房子都震動起來。

“比我們預期的要早得多,所以大家都醒了,”格瓦拉說。

NASA高級官員則向SpaceX表示祝賀。

“每一次測試都代表着距離用阿爾忒彌斯3號任務的星艦載人着陸系統將第一位女性送上月球更近了一步。”NASA負責探索系統開發的副局長吉姆·弗裡(Jim Free)在社交媒體X上寫道,“期待看到我們能從這次測試中學到什麼,讓我們更接近下一個里程碑。”

SpaceX解決星艦問題的速度將決定NASA宇航員重返月球的速度。

NASA已經和SpaceX公司簽訂合同,將星艦改裝爲載人登月艙,把兩名宇航員送往月球南極地區。甚至在這次星艦試飛之前,第一次宇航員登月計劃就已經被認爲有可能推遲到2026年。SpaceX還要爲2028年進行的第二次載人登月計劃提供一艘星艦。

爲了讓NASA宇航員成功登月,SpaceX不僅需要一艘能正常飛行的星艦,而且需要近20次發射,因爲前往月球的星艦在離開地球軌道之前必須重新填充推進劑。

爲此,SpaceX正計劃開發另外兩種版本的星艦。

其中一種實際上就是太空中的軌道加油站,可以比作儲存推進劑的倉庫。另一種星艦用於將甲烷和液氧運送到軌道加油站,通過一系列往返飛行爲倉庫補滿推進劑。需要前往月球或火星的星艦將從地面發射升空,停靠在推進劑倉庫並重新填充推進劑,但還沒有人嘗試過在零重力環境下泵送成噸的推進劑。

當倉庫繞地球運行時,外部會因爲陽光照射與否反覆變暖變冷。倉庫中的推進劑如何穩定維持在超低溫狀態將是一項挑戰。

在週五舉行的NASA諮詢委員會會議上,NASA助理副局長拉基莎·霍金斯(Lakiesha Hawkins)表示,星艦發射次數將在“十大幾次”左右。

霍金斯說,星艦將從位於佛羅里達州的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)和得克薩斯州目前的SpaceX發射場“以六天爲週期輪流發射”。

NASA確實還有備用方案。今年,NASA選擇讓亞馬遜創始人傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)創辦的太空公司藍色起源設計第二種登月艙。這種登月艙更小,計劃用於2029年之後的第三次登月。(辰辰)