SpaceX 星艦捕獲“墜落之星”——太空飛行史上的首次壯舉

SpaceX 的第五次星艦飛行測試以機械臂在空中抓住正在下降的火箭助推器而告終

Starship's Super Heavy Booster is grappled at the launch pad in Starbase near Boca Chica, Texas as onlookers watch from boats in the water nearby

2024年10月13日,在位於德克薩斯州博卡奇卡附近的SpaceX星際基地設施進行的測試飛行中,SpaceX 巨大的星艦火箭助推器在發射塔的機械夾鉗之間機動,成功完成捕獲。

Sergio Flores/法新社/蓋蒂圖片社

有史以來建造的規模最大、動力最強的火箭再次升空。而這一次,它回來了。

SpaceX 今天(10月13日)第五次發射了 400 英尺高(122 米)的 星艦 飛行器,巨型火箭於美國東部夏令時上午 8:25(格林威治標準時間 1225;德克薩斯州當地時間上午 7:25)從南德克薩斯州的星際基地發射升空。

這次任務旨在為星艦以及整個太空飛行領域開闢新天地:SpaceX 計劃將星艦巨大的第一級助推器(稱為超重型助推器)直接返回發射臺,並以前所未有的 bold 且史無前例的操作,用發射塔的“筷子”臂將其抓住。


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而這正是發生的事情。在發射升空約七分鐘後,SpaceX 的超重型助推器執行了一次看似精準的著陸,懸停在 Mechazilla 發射塔附近,發射塔用金屬臂將其捕獲。

SpaceX 質量系統工程經理 Kate Tice 在直播評論中說道,當時 SpaceX 的員工在她身後的加利福尼亞州霍桑總部尖叫和歡呼。“這真是工程史上的重要一天,” “這絕對是太瘋狂了!在首次嘗試中,我們成功地將超重型助推器抓回了發射塔。”

SpaceX 發言人 Dan Huot 從發射場補充道:“你在開玩笑吧?” “即使在今天這個時代,我們剛才看到的——看起來也像魔法一樣。”

助推器捕獲並不是第五次飛行的唯一目標。SpaceX 還計劃將星艦 165 英尺高(50 米)的上級——稱為星艦,或簡稱“飛船”——送入太空,並將其帶回地球,在印度洋濺落。這發生在發射升空約 65 分鐘後,“飛船”點燃其六個發動機中的三個,懸停在海洋上方,然後傾覆並爆炸。

Tice 說:“這太令人驚歎了。” “我們原本不打算回收任何星艦,所以這是我們所能期望的最好結局。”

埃隆·馬斯克,SpaceX 的創始人和執行長,對此表示贊同。

“今天朝著使生命走向多行星的宏偉目標邁出了一大步,” 他在 X (前身為 Twitter)上在著陸後寫道。

巨型月球和火星火箭

SpaceX 正在開發星艦,以幫助人類在月球和火星上定居,以及完成其他探索壯舉。該飛行器被設計為完全且快速可重複使用的(超重型助推器發射臺著陸計劃就證明了這一點,這將大大縮短飛行之間的所需時間)。該公司和馬斯克表示,這種特性,加上星艦前所未有的動力,可能會徹底改變太空飛行。

NASA 是該飛行器的信徒,選擇它作為其 阿耳忒彌斯計劃 月球探測任務的第一個載人著陸器。如果一切按計劃進行,星艦將首次將 NASA 宇航員降落在地球最近的鄰居上,即 阿耳忒彌斯 3 任務,該任務計劃於 2026 年 9 月發射。

SpaceX 的目標是及時啟動和執行星艦,以透過其通常的開發策略來滿足這些最後期限——調整飛行器並在測試飛行中測試這些調整,然後重複該過程。事實上,與之前的星艦相比,第五次星艦飛行具有一些重大改進。

SpaceX 在 第五次飛行任務描述中寫道:“星艦在飛行前的主要升級之一是對其隔熱罩的全面改造,SpaceX 技術人員花費了超過 12,000 個小時來更換整個熱保護系統,採用了新一代瓦片、備用燒蝕層以及襟翼結構之間的額外保護措施。”

星艦之前的四次測試飛行分別發生在 2023 年 4 月和 11 月以及今年 3 月和 6 月。

火箭在每次後續飛行中的表現都更好。例如,首次任務僅持續了四分鐘;在星艦的兩級未能分離後,SpaceX 下令在德克薩斯州上空引爆。但是 第四次飛行,於 6 月 6 日發射,取得了完全成功;“飛船”達到了軌道速度,它和超重型助推器都在返回地球的過程中倖存下來,並在指定的濺落區著陸。而星艦今天又向前邁進了一步。

等待遊戲

如果由 SpaceX 決定,第五次飛行很可能在兩個月前就已完成;該公司表示,從技術角度來看,星艦在 8 月初就已準備就緒。

然而,發射需要獲得美國聯邦航空管理局 (FAA) 的批准,該機構需要更多時間才能批准這次發射。事實上,上個月,FAA 表示,預計第五次飛行的批准不會在 11 月底之前到來。

FAA 在 9 月 11 日傳送給 Space.com 的電子郵件宣告中解釋了其理由。

“SpaceX 當前的 許可證 授權了星艦第四次飛行發射,也允許對相同的飛行器配置和任務剖面進行多次飛行。SpaceX 選擇為其擬議的星艦第五次飛行發射修改這兩者,這引發了更深入的審查,”該機構官員寫道。

他們補充說:“此外,SpaceX 在 8 月中旬提交了新資訊,詳細說明了第五次飛行的環境影響將比之前審查的範圍更大。” “這要求 FAA 與其他機構協商。”

SpaceX 對這一訊息並不滿意。9 月 10 日,該公司釋出了一篇題為“星艦註定要飛翔”的博文,聲稱 FAA 此前曾給 SpaceX 提供了 9 月中旬第五次飛行批准的估計時間。該檔案還對 FAA 的速度和流程以及一般的發射行業法規表示沮喪。

SpaceX 在帖子中寫道,第五次飛行的“延遲並非基於新的安全問題,而是由多餘的環境分析驅動的。”

“我們發現自己因不合理和令人惱火的原因而被耽擱,”該公司補充道。“不幸的是,我們仍然困在這樣一個現實中,即為火箭發射獲得政府文書許可的時間比設計和建造實際硬體的時間還要長,”該公司補充道。“這絕不應該發生,並且直接威脅到美國作為太空領域領導者的地位。”

最終,對第五次飛行的 11 月底估計被證明是悲觀的。

可以肯定的是,SpaceX 希望在不久的將來再次發射星艦任務。上個月,SpaceX 進行了靜態點火——一種常見的發射前測試,其中火箭發動機在固定在地面上的同時點火——使用第六艘星艦飛行器

此後還會有更多的測試任務;SpaceX 始終有幾艘星艦在排隊,並且總是渴望飛行。

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Mike Wall 自 2010 年以來一直為 Space.com 撰稿。他關於尋找外星生命的書《Out There》於 2018 年 11 月 13 日出版。在成為科學作家之前,Michael 曾擔任爬行動物學家和野生動物生物學家。他擁有澳大利亞悉尼大學進化生物學博士學位、亞利桑那大學學士學位以及加州大學聖克魯茲分校的科學寫作研究生證書。

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