这次没炸！马斯克大火箭终于顺利入轨后丢失了-信息时代-万维读者网（电脑版）
www.creaders.net | 2024-03-14 12:51:30 环球科学 | 0 条评论 | 查看/发表评论
非常接近于成功了！
大约美国东部时间3月14日9点25分，SpaceX星舰（Starship）组合体（B10+S28）在得克萨斯州的星港（Starbase）发射场点火升空。这是 星舰的第三次轨道测试 。
与上次热分离后发生爆炸不同，星舰火箭这次按照预定计划，升空后依次完成了热分离、助推器燃烧和太空滑行。然而，当助推器（B10）试图在墨西哥湾“软溅落”时，问题出现了。理论上，应该有13个猛禽（Raptor）发动机在此时点火，而实际只有少数几个发动机重新启动。随后，助推器信号丢失。遥测数据显示，助推器可能以超过1000千米/小时的速度撞击了海面。
虽然助推器出现了意外，但火箭的上面级（即星舰的飞船部分S28）则顺利许多，继续着它的太空之旅。与前两次星舰发射不同，星舰飞船此次完成了两项新的任务。其中之一是在亚轨道太空飞行时成功 开启和关闭了有效载荷舱门 ，这意味着此后SpaceX可以利用星舰的这一舱门来部署星链卫星。
另一成果在于，SpaceX还成功测试了 在火箭内部存储设备之间转移超冷推进剂 。就像开长途前需要给汽车加满油，在星舰未来前往月球、火星等遥远目的地之前，也需要在轨加满推进剂。据估计，仅仅给一艘前往月球旅行的航天器加满燃料，就需要大约连续发射十次星舰任务。这次成功的测试由SpaceX与NASA合作完成，日后还需在更大的规模上反复测试。
发射后40分钟左右，星舰飞船顺利离轨进入大气层。不过，令人遗憾的是，在这一过程中，星舰飞船信号丢失，可能在重返大气层过程中烧毁。随后，美国航空航天局（NASA）确认， S28飞船丢失 。
按照原计划，此次星舰到达近地轨道并重新启动猛禽发动机后会溅落到印度洋上。在前两次的轨道测试中，SpaceX都选择让星舰溅落到夏威夷附近的太平洋中。这次选择让星舰不再飞那么远，而是走一条更“陡”的线路，是为了 测试星舰在太空中重启发动机的能力 。对于SpaceX而言，这一能力意义重大，因为要让星舰执行设想中的那些远程任务，都需要在太空中重启发动机。
虽然这次没能看到星舰的成功溅落，但它已经完成了从发射到入轨的全部过程。值得一提的是， 今天也是SpaceX成立22周年纪念日 ，让我们祝SpaceX生日快乐，并将更多期待留给下次星舰发射吧～
两次大“失败”
星舰身长超过120米，由两部分组成，下面级为 超重型推进器 （Super Heavy），上面级为 飞船 ，就是星舰（Starship）。
2023年4月20日，星舰火箭首次在星港发射升空。火箭起初一路攀升，最高飞到了大约39千米的高空，最高时速超过2000公里。然而，发射后3分钟左右，超重型推进器 并没有像预期中那样与飞船发生分离 ，两者继续连接在一起。飞行器经历了一系列发动机故障，高度下降，并在空中翻滚……最终星舰在升空4分钟后 爆炸 摧毁，没有按计划进入地球轨道，提前结束了测试。
根据SpaceX描述的情况， 超重型推进器泄漏的推进剂起火，破坏了推进器与主计算机之间的通讯 ，导致推进器上的大多数发动机失去控制。在星舰火箭开始翻滚后，自主飞行安全系统（AFSS）发出了销毁指令，但这个指令并没有立即起效，而是意外地延迟了40秒，飞船才发生爆炸。
2023年11月18日，星舰开始第二次轨道测试。这一次，星舰飞船（S25）在升空不到3分钟后，在大约75千米的高度， 与携带着33台发动机的超重型推进器（B9）成功分离 。而后飞船继续飞行，并达到了接近轨道速度的时速。
但与计划不同的是，在点火升空后大约9分钟， 团队与星舰飞船失去了联系 。星舰失联前最后的高度为148千米，速度超过24,000千米每小时。此外，原本要溅落墨西哥湾的 超重型推进器，在与飞船分离不到一分钟后便发生了爆炸 。
但与计划不同的是，在点火升空后大约9分钟， 团队与星舰飞船失去了联系 。星舰失联前最后的高度为148千米，速度超过24,000千米每小时。此外，原本要溅落墨西哥湾的 超重型推进器，在与飞船分离不到一分钟后便发生了爆炸 。
SpaceX最终确定，超重型推进器与星舰分离并开始向预定着陆点移动后，其几个发动机开始关闭，随后其中一个发动机突然失效，最终导致了一连串的爆炸。SpaceX表示，最可能的原因是向发动机供应液氧的过滤器发生了堵塞。
第二次轨道测试结束后，美国联邦航空管理局（FAA）下令，SpaceX需要17项纠正措施，包括重新设计超重型推进器的硬件，更新发动机控制算法以及为星舰提供额外的消防措施。对此，SpaceX进行了相应的改造。当地时间3月13日，FAA最终认定SpaceX满足所有安全、环境、政策和财务责任要求，授予了SpaceX星舰第三次发射许可。
不断爆炸，不断学习
马斯克说，SpaceX团队一直在爆炸中学习。
早在进入轨道测试之前，星舰原型机就已经在各种测试中不断被炸毁，当然也包含2023年4月的首次轨道测试。而SpaceX在每次爆炸后都会分析数据，迭代设备，迎接下一次测试。
2020年2月28日，编号 SN1 的星舰原型机在压力测试中爆炸。这项测试要考验燃料箱在高压下保存极冷液体的能力——由于星舰搭载的猛禽发动机使用液态甲烷与液氧推进剂组合，这种能力十分关键。工程师将超冷的液氮注入燃料箱，随着压强升高，燃料箱爆裂，飞船随之解体。
虽然实验结果不尽人意，但团队也从中发现，燃料箱的破裂发生在推力圆盘（thrust puck）附近。因此，他们将圆盘的结构作为接下来测试的重点，而改造后的下一代原型机SN2在当年3月8日通过了压力测试。
2020年5月29日，星舰原型机 SN4 在发动机的静态点火测试后爆炸，还引发了一场大火。马斯克表示，是燃料泄漏导致了爆炸，下一代原型机将修复这个问题。不过，在此之前SN4已经通过4次点火测试，成为了当时存活最久的一台星舰原型机。
而在几台飞船爆炸之后，SpaceX甚至开始 刻意制造爆炸 了。比如，2020年6月23日，编号为 SN7 的原型机，又在压力测试中爆炸。不同以往，此次科学家是在测试燃料箱的极限，故意引发了爆炸，白色的氮气云喷涌而出。这个时期，团队想把制造船体用的301不锈钢换成304L，实验结果也的确证实了304L性能强于301。
后来，在飞行测试中，原型机们又经历了更多激烈的爆炸。
2020年12月9日，星舰原型机 SN8 进行了令人印象深刻的高空试飞。它最高到达了距离地面 12.5千米 的空中，在那时关闭了发动机，让自己躺平，准备滑翔到发射台，再垂直着陆。但在尝试垂直着陆的过程中，燃料箱的压力不足导致了硬着陆，原型机爆炸。不过马斯克依然感到振奋：“光是飞到那个最高点已经很强，而能降落在准确的位置更是史诗级的表现。”
2021年2月2日， SN9 也在着陆时因为猛烈的撞击而爆炸。2021年3月7日， SN10 在飞行测试中既达到了计划的高度，又得以平稳着陆，但着陆时附近能看到一些火焰，几分钟后它还是爆炸了。
2021年3月31日， SN11 达到计划高度并返回，但还没到达地面就就在发射场上空爆炸，碎片如雨点般落下。调查得出的结论是，小规模的甲烷泄漏导致发动机起火，航空电子系统被部分烧毁，并造成了发动机的“硬启动”，也就是点火时燃烧室燃料过多、压强过大，最终导致原型机爆炸。
接二连三的失败，让SpaceX暂停了试射，改进设计以帮助飞船安全着陆——毕竟，星舰开发团队的目标是为人类的星际飞行打造 可重复使用 的运输系统。2021年5月5日，结构、控制系统和发动机设计都经过调整后，新一代原型机 SN15 发射，它到达了离地10公里的高空，返回时降落在指定的着陆台。虽然着陆后星舰底部仍有火焰燃烧，但几分钟后就被遥控灭火系统扑灭了。
SN15完成了星舰第一次没有爆炸的高空测试，这也成为了星舰最后一次亚轨道飞行测试。从那以后，SpaceX就在为轨道飞行测试做准备了。
崎岖火星梦
在亚轨道飞行测试中，星舰原型机SN15搭载3台猛禽发动机，它的许多前辈也是如此。相比之下，让星舰进入地球轨道需要更大的动力：超重型推进器拥有 33台猛禽发动机 ，最大可提供7590公吨的推力，超过NASA重型火箭SLS。
投入首次轨道测试前，星舰（S24）已在地球上接受过一系列的考验，就像以往那些原型机一样。2022年6月2日，马斯克在社交平台X上宣布，S24通过了低温压力测试。后来，它又陆续通过了涡轮启动测试和静态点火测试。而编号为S24的星舰与编号为B7的超重型推进器合体后，又一起接受更多测试，并在2023年早些时候进入轨道测试的关卡。
早在2007年，马斯克就许下了要让人类探索火星和定居火星的豪言。他对SpaceX的目标就是让人类成为“多行星物种”，这样当地球发生灾难的时候，便可以降低风险，增加人类作为一个物种的生存机会。等到星舰发射成功的那天，这艘身长120米、能将150公吨有效载荷送上地球轨道的火箭，也将让SpaceX的火星计划推进一步。
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