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文/浩楠 曉查
來源:量子位(ID:QbitAI)
馬斯克剛剛收到一好一壞兩個消息。
好消息是,星艦原型SN10高空試飛任務完成后,首次成功著陸!
炸了8艘星艦后(包括兩次著陸失敗),SN10第一次實現復雜姿態控制,穩穩落在地上。
但是8分鐘后,壞消息就來了。
看起來已經成功著陸、靜靜站在原地的SN10,突然炸了……
但馬斯克頗為樂觀,在推上慶祝成功著陸,重點放在“SN10完完整整的回來了”。
星艦首次成功著陸,完全稱得上是里程碑,馬斯克的火星夢,也近了一小步。
但我們還是好奇,差一點就“完美”的SN10,到底發生了什么?
星艦第一次成功落地
星艦原計劃在凌晨4點14分起飛(注:這里和以下均為北京時間),但是由于計算機突然出現異常,發動機點火隨即被中止。
具體原因是計算機檢測到其中一個引擎的推力過大。SpaceX很快修復了這一問題,僅三個小時后就讓SN10做好了再次起飛的準備。
早晨7點15分,SN10在SpaceX南德克薩斯州基地發射升空。
SN10最高到達了距離地面10公里的高空。
到達這一高度后,星艦做到了持續懸停,然后三臺“猛禽”發動機全部關閉,進入短暫的自由落體階段,使其腹部朝向地面。
這一階段稱為95%自由落體階段,也叫「腹部拍水式俯沖」,通過艦體上的襟翼,像翼裝跳傘者張開手腳那樣,對火箭進行姿態控制(俯仰、翻轉、偏航等控制)減速飛行,這一系列動作是星艦火箭首創的。
之后,SN10在空中又一次翻轉,將姿態從水平調整為著陸前的豎直狀態。
值得一提的是,以上的翻轉畫面是地面實拍而非CG,看起來就像科幻電影畫面,你是不是也有這樣的誤解?
最終SN10慢慢降落在其著陸墊上,但箭體稍微向一側傾斜。
整個過程大約持續6分20秒。
看到成功的畫面,SpaceX工程師、本次發射直播主持人Insprucker當場激動地宣布:“俗話說,事不過三(Third time’s a charm)。我們已經成功地在地面上進行了軟著陸。”
差點就完美,為什么?
但就是著陸時那微微一傾,可能為后面的爆炸埋下了伏筆。
去年12月和今年2月,SpaceX的兩款原型機SN8和SN9都發生了爆炸。
這是由于它們在著陸前都無法充分放慢速度,導致接觸地面時受到巨大的沖擊。
因此,有不少航天愛好者對此次爆炸的原因做出推測:火箭最后的傾斜也是沖擊力太大造成的,星艦的燃料箱可能因此破裂泄露,最終導致了爆炸。
而從先前泄露的SN10支架圖片來看,它之前受到過多次沖擊已經變形,這次著陸徹底摧毀了它。
目前官方尚未公布爆炸細節,具體原因只能等待進一步的調查報告了。
爆炸的結果對SpaceX來說確實是個很大的損失。但是SpaceX工程師Insprucker表示,此次測試的主要目的是,收集有關襟翼如何控制星艦落回地球的原型數據。至于著陸算是附加任務。
所以,太空新聞網站“軌道指數”仍然認為,SpaceX和藍色起源的快速進展,應該讓NASA感到羞恥。2014年,NASA局長還在嘲笑獵鷹9號是紙上談兵,現在星艦原型機都迭代到第10代了。
波折的火星之路
作為今后要實現馬斯克殖民火星夢想的主力,星艦系列的實驗,卻一直少不了濃煙和火光。
在SN10之前,一共有8艘星艦“壯烈犧牲”:
2019年11月20日第一艘Mark1;
2020年2月28日第二艘SN1;
2020年4月2日第三艘SN3;
2020年5月29日第四艘SN4;
2020年6月23日第五艘SN7;
2020年9月23日第六艘SN7.1;
2020年12月9日的SN8;
2021年2月3日的SN9。
其中,既有地面點火事故,也有艦體結構強度測試事故,還有著陸事故。
對了,一個月前SN9著陸失敗“殉職”時,就在SN10旁邊,
看著小九在身邊炸成碎片,小十表示,當時害怕極了……
話說回來,要實現超大運載能力,同時還能反復使用的火箭,確實困難重重。
每一次的試射,存在很多致命風險,比如三臺猛禽最大推力引起的共振風險、發動機過早關閉風險、巨大推力可能引發結構不穩、電氣故障導致前后翼失靈風險、發動機和燃料艙閥門故障風險……
之前落地即爆炸的SN8、SN9,馬斯克給出的成功率只有40%。
而這次SN10,他說成功率在60%
一路試錯,一路迭代,按照馬斯克預期,至少測試到SN20,才有望定型1.0版星艦,即能夠執行任務的成熟版。
而這一目標瞄準2021年~2022年。
按照這個時間線推算,我們今后平均每1-2個月,就能觀看一次星艦試飛。
而SN10之后,馬斯克還有10次機會。
后繼者,比如SN11,目前已經整備完畢,隨時可以轉場發射。
正在打造中的星艦系列包括SN12、SN13、SN14、SN15、SN16,甚至超重獵鷹火箭原型各部件已經建造過半。
具體什么時候能登上火星?之前馬斯克本人在網絡聊天室有網友們交流時,立了一個flag:五年半以內。
能不能成,拭目以待。
去年年底,馬斯克舉家從加州搬到得州居住,外媒分析,馬斯克之所以搬家,是因為得州沒有州所得稅。
搬家之后,馬斯克確實能避免為自己的特斯拉股票期權繳稅。
但得州的Boca Chica也是SpaceX最主要的測試場和發射基地。
之前每一架星艦原型,無論“殉職”或是“退休”,都在這里。
星艦進行首次高空飛行試驗后,馬斯克直言,南部德州,是通往火星的大門。
而昨天,馬斯克正式提議將發射場所在的Boca Chica改名:Starbase,星際基地。
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