對於火箭發射來說,滾滾火焰和濃煙是典型的景象。然而,被摧毀的發射臺和散落在周圍溼地上的殘骸,絕對不是。
不過話又說回來,4月20日 SpaceX 巨型星艦的試飛——有史以來最大的飛行器——並非典型的火箭發射。人們對星艦的期望非常高,因為 SpaceX 計劃利用該系統前所未有的動力和計劃中的例行可重複使用性來徹底改變太空飛行本身,同時還早在 2025 年將 NASA 宇航員送上月球。但是,對於這次旨在將星艦送入近地環繞軌道的試飛來說,門檻要低得多:SpaceX 官員表示,僅僅清除發射臺就算成功。
星艦在更多方面超出了這個目標。安裝在其巨大的 33 個發動機的超重型助推器頂部的星艦,以如此強大的力量清除了發射臺,以至於只留下了一個冒煙的彈坑和遠及四方的粉碎碎片雨。火箭升空了幾分鐘,之後,幾次過早的發動機關閉以及第一級助推器分離失敗導致其失控翻滾。這觸發了星艦的自主飛行終止系統,該系統在大約 40 秒的超長延遲後,將這個龐然大物炸開,並將其碎片濺入海洋。
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儘管存在技術故障,但許多航空航天專家認為這次飛行是成功的,因為它為 SpaceX 工程師提供了所有資料,以用於公司“迭代設計”流程,從而快速改進後續硬體。然而,隨著煙霧消散,發射的影響變得明顯,對於星艦本身和 SpaceX 位於德克薩斯州南部的星基地發射場的影響也變得更加不明朗。意外的場地損壞——以及一項關於允許其發生的許可程式的新訴訟——似乎至少會延遲這艘巨型飛行器未來的飛行任務。
多雲,或將下飛行混凝土
觀測者對發射揚起的巨大塵雲感到震驚。“起初,我沒有意識到這是發射臺的異常現象——我以為這只是這種火箭的特性,”佛羅里達中央大學的物理學家菲利普·梅茨格說,他曾在 NASA 肯尼迪航天中心從事發射臺技術工作。“從發射臺升起的灰塵和煙霧量太大了。我從未見過如此巨大的東西。”
煙霧也來自其他來源——主要是發射引發的火災,根據美國魚類和野生動物管理局 (FWS) 的一份宣告,火災燒燬了約 3.5 英畝的鄰近野生動物保護區。FWS 官員在發射後約 48 小時,在 SpaceX 恢復了附近博卡奇卡海灘的通行權後,對 SpaceX 星基地設施周圍地區進行了更廣泛的檢查,作為檢查的一部分,對火災的後果進行了調查。
然而,火災似乎是這次發射對環境影響較為有限的事件之一。“發射的影響包括大量大型混凝土塊、不鏽鋼板、金屬和其他物體被拋射到數千英尺之外,以及一股粉碎混凝土形成的羽狀雲,沉積物蔓延到發射場西北方向 6.5 英里處,”該宣告報告稱。
“實際上看到混凝土,而不是到處都是火箭碎片,這確實有點令人震驚,”海岸彎曲海灣和河口專案(一家致力於保護環繞星基地的河口蝕刻德克薩斯海岸線的非營利組織)的保護生物學家賈斯汀·勒克萊爾說。他說,該地點周圍看似荒涼的泥灘是濱鳥的重要棲息地,即使是適度的破壞也可能威脅到它們。
與 FWS 人員一樣,勒克萊爾在發射兩天後調查了該區域,並表示他特別關注 SpaceX 對外部觀察員施加的延遲。儘管他和 FWS 人員在訪問期間都沒有發現動物屍體,但勒克萊爾表示,整整兩天的時間足以讓掠食者帶走屍體,從而使對損害真實規模的評估變得模糊不清。
碎片簡報
每次火箭飛行都會產生一些碎片,但星艦摧毀其發射臺產生的驚人數量的碎片令人擔憂。“火箭尾氣會直接侵蝕混凝土並挖出一個洞。這就像你用噴槍對著冰淇淋,”梅茨格說。在星艦的案例中,發射力非常大,以至於“發射臺的每一小部分都被完全炸飛了——這是一場災難性的失敗”。他說,修復損壞並確保它不再發生,不會像傾倒新鮮混凝土那麼簡單。
關於附近房屋和企業被碎片噴射的報告是梅茨格特別驚訝的一件事。“我很困惑沙子是如何飛到五六英里之外的,”他說,並補充說他現在正在與居民合作測試碎片樣本,以更好地瞭解發生了什麼。“沙子不應該從火箭發動機飛那麼遠。”
自發射以來,SpaceX 創始人埃隆·馬斯克在評論中淡化了發射臺被毀的嚴重性,儘管他也表示他沒想到發射會完全撕裂發射臺。馬斯克說,對於星艦的下一次發射,SpaceX 將實施一塊水冷鋼板,這可能會保護髮射臺——以及火箭本身——免受損害。這個想法在 4 月份的飛行之前就考慮過了,但為了避免延誤而被放棄了。
“我不認為我會冒那個風險,”梅茨格在談到對如此強大的飛行器使用普通的、未受保護的發射臺時說。“情況可能會變得非常糟糕。他們可能會因為噴射物擊中飛行器而導致飛行器在發射臺上被摧毀。”
迫在眉睫的問題是 SpaceX 何時可能再次嘗試發射星艦。儘管發射後引起了軒然大波,但馬斯克表示,他相信新的飛行器可能在六到八週內準備好飛行,儘管他的時間表出了名的樂觀。SpaceX 拒絕了《大眾科學》多次置評請求。
此外,負責確保私營火箭安全的美國聯邦航空管理局 (FAA) 已停飛該飛行器——這是發生“事故”時的標準做法。
FAA 網站上的一份宣告稱,“事故調查旨在進一步提高公共安全。” “它將確定事件的根本原因,並確定運營商必須實施的糾正措施,以避免事件再次發生。” FAA 必須確信“與事故相關的任何系統、流程或程式不會影響公共安全”,星艦才能再次飛行,宣告繼續說道。
該機構在其宣告中指出,總的來說,FAA 事故處理過程通常需要數週到數月不等,具體取決於事件的複雜性。如果 FAA 拒絕 SpaceX 提議的實驗性發射臺保護系統的水冷鋼板,該公司將需要獲得陸軍工程兵團的許可,才能建造更傳統的“火焰槽”來減輕損壞。德克薩斯州的風險評估和環境合規專家埃裡克·羅施說,這個過程可能需要長達三年時間,他一直在關注星基地的局勢。“風險真的很高,”羅施說。
反對的歷史
司法系統現在也參與進來了。5 月 1 日,當地和環保團體起訴 FAA,聲稱該機構在允許 SpaceX 擴大其位於德克薩斯州南部的星基地站點的運營而未進行完整的環境審查時違反了法律。FAA 拒絕就本文的訴訟發表評論。
自從 SpaceX 宣佈計劃從星基地(位於格蘭德河匯入墨西哥灣附近)發射星艦以來,該計劃的反對者就一直在公開抗議。他們說,如此強大的火箭可能會對周圍的土地造成難以估量的破壞,威脅到維持該地區生態的候鳥、濱鳥、海龜和豹貓。
當然,該地區的人類居民——他們中的大多數是相對貧困的有色人種——也可能受到威脅。考慮到該地區提出的其他擬議專案,例如兩個液化天然氣接收站和一條管道,SpaceX 的活動尤其引起了人們的關注。“我們不希望一個社群出現兩個爆炸性產業,”塞拉俱樂部的地方組織者麗貝卡·伊諾霍薩說。“這是教科書式的環境種族主義。”
但居民堅持認為,FAA 和地方政府一直迎合 SpaceX,而忽視了他們直言不諱的抱怨。“我認為 FAA 沒有進行盡職調查,甚至不屑於傾聽,”位於格蘭德河谷的社群倡導組織 Voces Unidas RGV 的文化戰略家米歇爾·塞拉諾說。“他們只是繼續讓它發生,即使社群對此提出瞭如此多的憤怒。”
特別是,反對者指出,SpaceX 規避了對星基地影響的詳細審查。最初,該公司將該設施定位為久經考驗的獵鷹 9 號火箭的發射場,到目前為止,今年獵鷹 9 號火箭平均每週飛行不止一次,沒有出現問題。隨著 SpaceX 擴大星基地以進行有史以來最大的火箭的實驗性發射,FAA 認為擴張只需要進行環境評估,而不需要進行更全面的環境影響報告書 (EIS)——這一舉動引發了現在訴訟所體現的爭議。
“在沒有 EIS 的情況下,從未建造過大型發射設施,而且他們為獵鷹 9 號火箭準備的 EIS 與他們今天的設施相比是如此不同且規模小得多,以至於它是一個全新的設施,”羅施說。“現有的 EIS 不是一個好的工作框架。它應該是一個完整的 EIS,那樣會發現更多東西——但至關重要的是,那會花費更多時間。”
儘管星艦的首次試飛避免了最壞的情況——火箭在發射臺上爆炸——但上個月的發射將殘骸拋到了 SpaceX 在其 FAA 檔案中概述的碎片場範圍之外,作為對最壞情況造成的損害的估計。
羅施認為,這種差異是一個主要的危險訊號,表明監管過程中出了問題。“這與他們向公眾披露的情況不符,”他在談到 SpaceX 時說。“我不認為他們盡到了保護該地區或披露實際風險的職責。”
這使得這次飛行造成的損害成為針對 FAA 等訴訟的有力素材。“我認為這是一個非常不可思議的槓桿,”羅施說。“這是可見的,人們對此有情緒反應。”
儘管如此,發射場當地的反對者表示,本不應該等到發生如此破壞性的事件,決策者才相信不應輕信 SpaceX 的一面之詞。
“正如我們所說的那樣,事情發生了,這真的、真的很令人失望,而且令人恐懼,”塞拉俱樂部的地方組織者艾瑪·格瓦拉說。“我感到失望的是,我們付出瞭如此大的損害和危險才被認真對待。”
