当地时间 5 月 27 日傍晚,马斯克的 SpaceX 进行了第九次星舰(Starship)试飞。


很可惜,虽然这次试飞比前两次有很大进步,但仍未能完成所有既定实验和任务目标。


最终,星舰以不受控的姿态再入大气层,在空中解体。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 马斯克表示,接下来会更频繁地试飞星舰(来源:SpaceX)


这已经是星舰连续三次试飞失败(不算助推器回收成功的话)。


但相比前两次在 8 分钟就失败,这次试飞坚持了近 50 分钟,并且成功实现了级间分离、进入亚轨道、亚轨道飞行等任务目标。


同时,超重型助推器也首次完成回收再利用。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 星舰第九次试飞开始(来源:SpaceX)


从试飞过程来看,2 分半左右,助推器和星舰完成级间分离,猛禽发动机成功点火。


9 分钟左右,星舰成功进入既定轨道,发动机关闭,星舰姿态也已经调整完成。


至此,此次测试就已经超越了前两次试飞。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 进入既定轨道,发动机关闭(来源:SpaceX)


18 分钟左右,SpaceX 尝试释放星链(Starlink)卫星模拟载荷,但未能成功打开舱门,几番努力无果后,宣告放弃该实验。


这些模拟卫星原计划将与星舰沿相同的亚轨道轨迹飞行,预计在进入大气层时消失。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 星链卫星模拟载荷(来源:SpaceX)


测试进行到 30 分钟左右时,星舰姿态开始出现问题,似乎是不受控制的旋转。


在随后几分钟里,星舰彻底失去了控制姿态和高度的能力。


星舰当时还在亚轨道飞行,所以它还在自然下降,但受控再入的希望已经十分渺茫。


星舰第九次试飞失利细节曝光

动图 | 旋转的星舰(来源:SpaceX)


由于星舰已经无法控制,SpaceX 原计划要进行的猛禽发动机太空再点火实验也无法进行。


星舰第九次试飞失利细节曝光

动图 | 与大气摩擦的火光闪动(来源:SpaceX)


43 分钟左右,星舰下降到了再入高度(95-100 千米左右),彻底失控的星舰通过摄像头上演了一场“火光秀”。


最终,SpaceX 在第 49 分钟宣告了星舰失联,大概率已经解体。


星舰第九次试飞失利细节曝光

动图 | 与大气摩擦的火光闪动(来源:SpaceX)


星舰第九次飞行测试的重点之一是使飞船的上面级能够重返发射场。


此外,星舰上安装了多种金属瓦片,包括一种带有主动冷却功能的,旨在测试哪些材料能更好地保护星舰。


同时,SpaceX 还有意在星舰关键位置移除了大约 100 片隔热瓦。目的是测试星舰的隔热极限,尤其是在关键部位缺少隔热瓦的情况下。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 等待发射的星舰(来源:SpaceX)


值得注意的是,此次测试所使用的超重型助推器,是在星舰第七次试飞中使用过并成功回收的。


为了实现首次助推器复用,SpaceX 进行了广泛检查。隔热罩等一次性部件已被更换,但大部分硬件都通过了重复利用验证,包括其 33 台猛禽发动机中的 29 台。


对于星舰团队来说,这是一次里程碑式的复用,成功检验了其助推器的性能和可靠性,也符合星舰“完全快速重复使用”的设计目标。


“从首次助推器翻新和后续飞行中汲取的经验教训,将加速我们未来的再飞行周期。”SpaceX 表示。


此次测试中,SpaceX 并未再次回收该助推器。


SpaceX 解释称,因为这次助推器还兼顾着进行多项飞行试验的任务,以收集未来飞行剖面和非正常情况下的实际性能数据。为了保障发射设施的安全,助推器将在飞往着陆点的轨道上进行试验,并且不会返回发射场进行回收。



星舰第九次试飞失利细节曝光

图 | 助推器(左)&星舰(右)(来源:SpaceX)


据 SpaceX 介绍,在级间分离后,助推器在启动助推回燃之前尝试了可控方向翻转。这是通过关闭火箭上的几个通风口来实现的,利用发动机的推力将助推器推向特定方向。


之前的助推器翻转方向是随机的,这取决于星舰上级发动机在点火时产生的微小推力差异。实现可控翻转将减少所需备用推进剂的量,从而能够在上升过程中使用更多推进剂,将更多有效载荷送入轨道。


助推器回升燃烧结束后,它在下降过程中尝试了以更大的迎角飞行。这样可以增加大气阻力,降低下降速度,从而减少初始着陆燃烧所需的推进剂。


最后,在着陆燃烧期间,助推器采用了独特的发动机开关配置。着陆最后阶段,三台中心发动机中的一台被故意关闭,以收集中环备用发动机完成着陆燃烧的能力数据。


着陆燃烧结束时,助推器切换到仅使用两台中心发动机,并在火箭仍位于美国湾上空时关闭发动机,进行硬着陆。


最终,助推器在硬着陆之前就爆炸了(算是没有完全实现任务目标)。



星舰第九次试飞失利细节曝光

动图 | 助推器化作一团火光(来源:SpaceX)


距离上次星舰试飞失败已经过去两个多月,SpaceX 团队在这段时间里对第八次和第七次测试失利进行了深入调查,进行了 100 多次猛禽发动机长时间点火测试。


在美国国家航空航天局(NASA,National Aeronautics and Space Administration)等多个机构的协助下,SpaceX 调查团队确定了可能性最大的第八次试飞失败原因:星舰上面级的一台中心猛禽发动机发生硬件故障,导致推进剂意外混合和点燃。


在本次测试中,星舰上面级发动机的关键接头处被施加了额外的预紧力,配备了新的氮气吹扫系统,并改进了推进剂排放系统。


另外,助推器虽然在上次测试中成功回收,但原计划要重新点燃的 13 台猛禽发动机中,有两台并未成功启动。


SpaceX 表示,未能重新点火的原因是“点火器局部热环境导致个别发动机出现火炬点火问题”。为解决这一问题,未来飞行中的发动机将采用额外的隔热措施。


尽管星舰第九次试飞未能完成所有实验任务,但其在飞行时间、任务完成度以及技术验证方面的表现,标志着 SpaceX 在星舰研发道路上迈出了关键一步,也为后续试飞积累了宝贵数据与经验。


尽管如此,面对连续三次试飞未能成功的挑战,星舰距离真正的可控返回、轨道任务乃至载人飞行的目标仍有相当长的路要走。


参考资料:

https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=starship-flight-9


排版:刘雅坤

友情提示

本站部分转载文章,皆来自互联网,仅供参考及分享,并不用于任何商业用途;版权归原作者所有,如涉及作品内容、版权和其他问题,请与本网联系,我们将在第一时间删除内容!

联系邮箱:1042463605@qq.com