SpaceX又进行了一次星舰飞船的高空飞行测试 。
今天上场的是星舰SN10号原型机 。
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星舰SN10号原型机起飞前的英姿 | SpaceX
屡飞屡炸
星舰 , SpaceX正在研发的下一代航天载具 , 直径9米 , 高122米 , 建成后总重将超过5000吨 , 近地轨道运载能力达100吨以上 , 成为有史以来最强大的运载火箭 。
星舰飞船 , 则是星舰的第二级 , 高约50米 。 按照设计 , 未来的星舰飞船可分为货运和载人等不同版本 , 都将拥有从地球轨道甚至更远深空返回并垂直着陆的能力 。
按照SpaceX创始人埃隆?马斯克的设想 , 这样的能力对于运载火箭的完全回收重用 , 以及未来载人登陆月球甚至移民火星 , 都至关重要 。
星舰飞船一次又一次高空试飞所要验证和演练的 , 正是重返地球最终垂直着陆的过程 。 正因为如此 , 高空试飞才设计得如此花里胡哨 , 导致星舰原型机一炸再炸 。
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星舰SN8落地时“计划外快速拆解” | SpaceX
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星舰SN9炸在当场 , 星舰SN10在旁边瑟瑟发抖 | LabPadre
屡炸屡飞
总结了前两次的经验教训之后 , 北京时间今天一早 , 当地时间3月3日下午 , 星舰SN10号原型机点火升空 , 开始了星舰飞船的第三次高空试飞 。
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星舰SN10点火升空 | SpaceX
三台猛禽火箭发动机点火 , 将星舰SN10送上万米高空 , 然后逐一熄火 。 凭借两对设计独特的“翅膀” , SN10在高空躺平 , 开始“肚皮向下可控坠落” 。
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肚皮向下平沙落雁式 | SpaceX
起飞后大约6分钟 , 星舰飘落到地面附近 , 3台火箭发动机重新点火 , 将星舰的姿态从肚皮向下迅速改为尾部向下 , 堪称“神龙摆尾” 。
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落地前的神龙摆尾 , 完美 | SpaceX
紧接着 , 星舰SN10再次关闭两台发动机 , 在最后一台发动机的反推下缓缓落向着陆场 , 很快便没入了被尾焰吹起的烟尘之中 。
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缓缓落向着陆场 | SpaceX
烟尘散尽 , 星舰SN10居然立住了!
虽然站得有一点歪 , 尾部还着了明火 , 但SN10号原型机完成了星舰飞船高空试飞的首次完整着陆!
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星舰SN10立住了!| SpaceX
估且算是吧…… 至少星舰SN10着陆后有好几分钟 , 它是完完整整站在那里的 。
接下来 , 有可能是因为外泄的剩余燃料遇上了尚未熄灭的明火 , SN10再次上演了星舰系列试飞的保留节目——“计划外快速拆解” 。
至于爆炸的根本原因 , 要等SpaceX研究之后才会公布了 。
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落地几分钟后 , 星舰SN10原地爆炸 | NASASpaceflight
载货 , 未来可期
虽然最后又双叒叕敠炸了 , 但星舰SN10的这次试飞 , 仍是一次相当具有里程碑意义的事件 。
经历了数次失败之后 , 星舰原型机的核心动力、飞行控制、地面支持等系统经受住了考验 , 开始蹒跚迈出了走向太空的第一步 。
在未来 , 这个十几层楼高的庞然大物将一举打破米格-25创下的不锈钢制飞行器升限记录 , 还可以给国际空间站乃至月球输送大批量的货物 , 甚至直接作为一个舱段实现行星际航行 。
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未来星舰飞船可能会有不同的形态 | Everday Astronaut
实际上 , 星舰作为一款货物输送工具 , 那将是一件天大的好事 。
日臻成熟的垂直回收技术 , 便利且廉价的甲烷-氧气推进剂 , 不锈钢耐温壳体 , 这些因素让星舰的生产、运营、维护成本都显著降低 , 从而使廉价进入太空成为了可能 。
可以预见 , 近地轨道乃至地月系都将因此受益 , 更大型空间站的建设也将成为可能 。
没错 , 我唯独没有提到载人 。
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星舰飞船对接国际空间站的想像图 | Erc X
载人 , 你敢坐吗?
星舰飞船的设计最终目的 , 是载人登月乃至登陆火星 。 但它的独特设计与激进的降落方式 , 将使这条载人之路变得困难重重 。
星舰飞船上升-着陆一体式的设计会导致一个致命问题——一旦着陆发生问题 , 包括但不限于引擎受损、侧倾乃至局部损坏 , 那么它还能不能再次复飞将打上一个大大的问号 。 更不用说装满液氧-甲烷的巨大储罐一旦损坏引发的爆炸了 。
星舰SN8、SN9和SN10计划外快速拆解的场景 , 大家一定已经影响深刻了吧 。 现在 , 再想象一下 , 如果里面坐着60名乘客…… 显然 , 在这么一团大火球内 , 群死群伤将是一幕无法避免的悲剧 。
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阿波罗17号登月舱 , 上升段从月面起飞 | NASA
常规的登月器“上升段-下降段”的设计 , 可以让上升段作为紧急逃逸装置 , 从而维护宇航员的生命 。 可惜星舰并没有 。
航天飞机的引擎、燃料舱与头部的驾驶舱之间隔着一个长长的货舱 , 即便着陆失败乃至爆炸 , 乘员理论上也有较大的存活可能 。 但这样的设计 , 星舰还是没有 。
如此一来 , 星舰想要通过NASA的载人认证 , 就会变得异常困难——要么改设计 , 要么充分证明垂直回收的可靠性 。 前者大概是不可能的 , 后者的实现则需要一个漫长的过程 。
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未来的星舰 , 会加上紧急逃生设计吗?| Erc X
有人可能会说 , 星舰犹如早期的民航客机 , 未来一定可以实现载人 。 再说了 , 当今的民航客机也不能算是完全安全 , 空难仍时有发生 , 其中不乏全员遇难的案例 。
这一点当然无法否认 , 但从原理上说 , 民航客机与星舰仍相差甚远:
星舰的运行场景跨大气层进入星际空间 , 必须自带氧化剂 , 而强大的第一宇宙速度 , 结合齐奥尔科夫斯基火箭公式 , 要求工质排放速度尽可能高 , 因此燃料体系必须高能 。 而民航客机靠吸入空气就能轻松实现极高的排气速度 , 燃料的能量要求可以略有降低 。 这两者之间的燃料安全性 , 从根本上就已经大不相同 。
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星舰飞船与空客A380飞船的对比 | 9GAG
星舰的运行速度最高将达到数十倍声速 , 而民航客机除了早已退役的协和式之外 , 主要在亚音速段 , 如此悬殊的速度差异导致的设计差异 , 继而引发的大气层内操控性差异 , 将极大地影响应急处理时间——对于民航而言 , 应急状况的处理时间可以达到数个小时 , 而星舰可能仅有几分钟;
民航客机的着陆方式是水平着陆 , 可以利用空气阻力、地面摩擦力以及气体反冲进行降速 , 而星舰星舰的着陆方式为垂直着陆 , 唯一减速的方法只有气体反冲 , 这就意味着一旦发动机工作失效 , 坠毁将不可避免 。 更不妙的是 , 星舰质量过大 , 降落伞将无法提供足够的阻力用于减速 。
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马斯克曾经设想 , 把星舰飞船用作交通工作 , 全球范围内实现1小时速达 | SpaceX
民航客机已经发展了100余年 , 至今仍然在不断完善 , 而比民航客机运行条件极端得多的星舰 , 想要真正实现载人飞行的目标 , 恐怕不是一两代人就能解决的 。
综上 , 对于无生命的货物而言 , 只要发射上天 , 安全回来 , 那就是赚到;但对于有生命的人而言 , 搭乘星舰无异于一场豪赌 。 或许只有真正的勇敢者与冒险家 , 骨子里永远叛逆不羁的人 , 才敢于登上这艘星际巨轮 。
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日本富商前泽友作已经包下一整艘星舰 , 预计2023年启程前往月球旅行 。 现在 , 他面向全球召募8人与他同行 , 你敢应征吗?| dearMoon
我真心实意祝贺星舰的成功 , 也毫不掩饰对其短期内实现载人目的的悲观 。 但无论如何 , 星舰项目已经产生了巨大的效应 , 你我都将是未来的见证者 。
人类的航天史必将为SpaceX留下浓墨重彩的一笔 。
【埃隆\u001a马斯克|马斯克的飞船立住了!虽然后来又双叒叕敠炸了】星舰SN10高空试飞全程回放 | SpaceX
最后 , 再来回顾一遍星舰SN10高空试飞的全过程吧 。
下回 , 该星舰SN11上了!
作者:天才琪露诺
编辑:Steed
一个AI
难道是因为着陆成功 , 开心到原地爆炸?
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本文来自果壳 , 未经授权不得转载.
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