星舰系统拔地而起场面堪称狂暴!折戟临近空间表现超乎预期

  

  北京时间2023年4月20日21:33,星舰S24/超级重型B7(星舰系统)运载火箭从位于德克萨斯州博卡奇卡的太空探索技术公司星舰基地测试场点火升空,进行首次亚轨道测试飞行。

  

  T+15秒(点火第15秒)时,芯一级33台“猛禽”发动机中的3台没有工作,其中2台位于固定外圈,1台位于可摆动发动机所在中心区域。T+40秒外圈第3台发动机关闭,20秒后外圈第4台发动机关闭。T+100秒时总计有6台发动机没有工作,不过几秒钟后有1台发动机恢复了工作。

  

  按照太空探索技术集团公司(SpaceX)官方飞行时序,星舰系统芯一级“超重型”(Super Heavy)的“猛禽”发动机本应在T+2:49关闭,随后与芯二级“星舰”(Starship)分离,而后芯二级6台“猛禽”发动机点火。相反,当超重型的发动机继续点火时,星舰系统开始翻滚。T+4:00,控制人员启动超重型助推器和星舰上面级的飞行终止系统(flight termination system,FTS),运载火箭按指令自爆解体。

  

  尽管星舰系统首飞失败了,但在太空探索公司位于加州霍桑的总部观看发射的公司员工仍欢呼雀跃,庆祝飞行取得的进展。该公司表示,通过这样的测试,其成功在于所学到的东西,对运载火箭和地面系统了解了很多,这将帮助改进星舰未来的飞行。

  太空探索公司在发射前和发射后都强调,这次飞行是一次旨在收集数据以改进火箭设计的测试飞行。来自该公司的约翰·因斯普鲁克(John Insprucker)表示,这是一次开发测试,目标是收集数据,之后将清理发射平台,准备再次出发。

  

  太空探索公司还有其他几枚星舰上面级和超重型助推器处于不同的开发阶段,并进行了一些设计变更。公司首席执行官埃隆·马斯克于飞行后不久在推特上写道,为几个月后的下一次试射学到了很多。

  

  星舰系统首飞虽未达成完成飞行的最高目标,但是其成功离开地面并最高到达39千米的高度已是一种成功,毕竟这是一型开众多先河的开创性产品,研制难度可想而知。通过此次飞行,星舰系统已经进行了多项重要的技术验证。

  世界航天史上起飞质量最大、长度最长的运载火箭。星舰系统长120米,起飞质量5000吨,这是世界航天史上投入飞行的起飞质量最大、长度最长的运载火箭。经此一役,星舰系统证明了起飞质量5000吨级、长度120米的巨型火箭能够正常起飞并飞行,扩展了世界运载火箭体量在工程应用上的边界。

  世界第一型重型液氧甲烷运载火箭。在此之前,中国的“朱雀二号”和美国的“人族一号”已经成功验证了液氧甲烷运载火箭可以成功跨越冯卡门线。星舰系统首飞过程成功点火起飞和芯一级大部分时间正常飞行,验证了大型液氧甲烷发动机支持重型运载火箭飞行的能力。

  世界第一型不锈钢运载火箭。在航天史上,曾经有一些火箭使用了不锈钢零件乃至级段,而星舰则向前迈进一大步,箭体结构主要采用不锈钢材料,这是前所未有的。根据不锈钢的材料性能,其可以用作火箭结构材料,星舰则通过飞行实证了不锈钢用作运载火箭主要结构材料的可行性。

  

  此次飞行,星舰系统旨在进行首次亚轨道测试飞行,期间将到达约235千米的远地点高度。本次任务一二级均不回收,芯一级计划溅落于墨西哥湾水面,芯二级则将硬着陆于夏威夷附近海域。就任务最高目标而言,星舰系统的首飞发射未获成功。但是作为航天史上第一巨箭、第一型重型甲烷火箭、第一型不锈钢火箭,其成功点火起飞并且在一二级分离前的大部分时间里正常飞行,已经有力证明了相关设计和技术的可行性,可以说星舰系统取得了部分成功。

  作者:大白高国