第11次試飛成功,星艦二代完美收官快訊
上面級(jí)星艦飛船發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,第11次飛行測(cè)試既是2025年度星艦系統(tǒng)第5次發(fā)射,SpaceX又對(duì)星艦飛船搭載的6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之一成功實(shí)施了在軌重啟。
10月14日消息,美國(guó)東部時(shí)間周一晚間7時(shí)23分,太空探索技術(shù)公司SpaceX的巨型火箭星艦再次從位于得克薩斯州的星艦基地發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火升空。
這是星艦的第11次飛行測(cè)試(Flight 11),基本沿用與第十次試飛相同的飛行剖面:超級(jí)重型助推器在墨西哥灣實(shí)現(xiàn)受控濺落,星艦飛船部署8顆星鏈模擬衛(wèi)星后濺落印度洋。
與以往不同的是,這次SpaceX啟用了一枚復(fù)用的超級(jí)重型助推器,其搭載的33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)也有24臺(tái)是經(jīng)過飛行驗(yàn)證的。
SpaceX希望借本次試飛測(cè)試新的隔熱罩設(shè)計(jì)以及其他相關(guān)技術(shù),為最終實(shí)現(xiàn)星艦返回地球、并在其發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行捕獲回收的目標(biāo)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。公司還計(jì)劃在星艦飛船重返大氣層時(shí)完成一次“動(dòng)態(tài)傾斜機(jī)動(dòng)”(dynamic banking maneuver),并在飛船執(zhí)行著陸點(diǎn)火并濺落于印度洋前,測(cè)試其亞音速制導(dǎo)算法。
發(fā)射后2分46秒,上面級(jí)星艦飛船發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,與超級(jí)重型助推器順利分離,繼續(xù)飛向太空。后者成功點(diǎn)火減速,于發(fā)射后6分42秒以垂直姿態(tài)在墨西哥灣順利濺落。此次測(cè)試驗(yàn)證了一項(xiàng)未來著陸新技術(shù):在最終制動(dòng)階段點(diǎn)燃13臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的著陸方案。助推器在目標(biāo)區(qū)域上空短暫懸停后,按計(jì)劃受控濺落于海灣。
發(fā)射后約17分鐘,星艦飛船開始按計(jì)劃進(jìn)行星鏈V3衛(wèi)星部署演示,載荷艙門緩緩開啟。發(fā)射后約19分20秒,飛船搭載的8顆模擬衛(wèi)星依次被彈射出艙。
發(fā)射后約38分,在完成星鏈衛(wèi)星部署演示后,SpaceX又對(duì)星艦飛船搭載的6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之一成功實(shí)施了在軌重啟。這項(xiàng)測(cè)試旨在模擬星艦飛船“離軌點(diǎn)火”的完整流程,即航天器在完成太空任務(wù)后,通過變軌操作引導(dǎo)其返回并著陸于陸地。
與人類史上所有火箭不同,星艦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是完全實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)用。這意味著飛行結(jié)束后,不僅要安全回收超重型助推器,也要確保星艦飛船順利返回。
實(shí)際上,SpaceX正在探索一條全新的路徑:因?yàn)楝F(xiàn)有發(fā)射系統(tǒng)中,沒有任何一種采用類似星艦這種同時(shí)承擔(dān)火箭第二級(jí)和航天器雙重功能的構(gòu)型。歷史上也從未有火箭上面級(jí)能從軌道安全返回,部分原因在于航天器以超過27000公里時(shí)速重返大氣層時(shí)會(huì)承受巨大的物理沖擊,若無(wú)精密設(shè)計(jì)極易解體。
此前SpaceX已在2024年11月的第六次飛行及今年8月的第十次飛行中完成過發(fā)動(dòng)機(jī)重啟測(cè)試。
返程階段,星艦飛船以超過25700公里的時(shí)速飛行。極端壓力與摩擦作用壓縮飛船前方的空氣分子,形成熾熱的等離子體,這是航天器再入大氣層時(shí)的典型特征。
在此過程中,飛船表面溫度可升至超過1427攝氏度。直播評(píng)論員提醒,“如果返回階段飛行過程出現(xiàn)劇烈顛簸,請(qǐng)勿驚訝。”
他指出,SpaceX故意拆除星艦飛船部分脆弱區(qū)域的隔熱瓦。此舉不僅是為了精準(zhǔn)掌握飛船在何處、以何種模式可能出現(xiàn)故障,也是對(duì)飛船韌性的一次驗(yàn)證。
這類數(shù)據(jù)能幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)明確星艦需要加強(qiáng)或精簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)。鑒于每增加一克硬件重量都會(huì)影響整體效能,這已成為星艦設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵考量。結(jié)果證實(shí),飛船經(jīng)受住了再入大氣層時(shí)的極端高溫。
發(fā)射后1小時(shí)零6分,星艦飛船順利濺落印度洋,宣告本次試飛任務(wù)圓滿完成。
本次下降過程中,飛船還順利完成“動(dòng)態(tài)傾斜機(jī)動(dòng)”,為未來使用發(fā)射塔臂捕獲返航飛船的回收方案奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這次任務(wù)中,星艦飛船成功釋放8顆星鏈V3衛(wèi)星模擬器,再次完成了第10次試驗(yàn)的任務(wù),且流程更為順暢;并順利完成了發(fā)動(dòng)機(jī)的在軌重啟測(cè)試。
超級(jí)重型助推器也完成了創(chuàng)新測(cè)試,采用了一種新的著陸點(diǎn)火策略,13臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同步點(diǎn)火減速后精準(zhǔn)濺落,驗(yàn)證了下一代助推器即將采用的一種發(fā)動(dòng)機(jī)配置方案。
SpaceX解釋稱:“超級(jí)重型助推器在著陸點(diǎn)火開始時(shí)點(diǎn)燃13臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),然后在轉(zhuǎn)向階段過渡到保持5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的新配置。相比之下,此前這一階段僅使用3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。而采用5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),是為了在負(fù)責(zé)微調(diào)助推器航跡的燃燒段,為可能發(fā)生的發(fā)動(dòng)機(jī)意外關(guān)機(jī)提供冗余。”
第11次飛行測(cè)試既是2025年度星艦系統(tǒng)第5次發(fā)射,也是SpaceX第二代星艦的收官之作。后續(xù)飛行將采用集成當(dāng)前試飛成果、全面升級(jí)的第三代星艦系統(tǒng)。
猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)團(tuán)隊(duì)推進(jìn)系統(tǒng)主任工程師杰克·伯科維奇(Jake Berkowitz)表示,“星艦果然不負(fù)眾望。”(辰辰)
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