【文/觀察者網 陳思佳】
當地時間11月13日下午,美國太空探索技術公司(SpaceX)重型運載火箭“星艦”實施第15次試飛。
這將是迄今為止“星艦”持續時間最長的一次試飛任務,預計將持續22小時。這也是SpaceX最雄心勃勃的一次試飛,首次計劃讓“超級重型”助推器和“星艦”飛船都返回發射基地,由發射塔機械臂實施“捕獲”,完成火箭兩個部分的回收。
當地時間11月13日,SpaceX“星艦”第15次試飛視頻截圖
然而,試飛任務開始幾分鐘後,SpaceX的計劃就出了岔子,“超級重型”助推器並未按照計劃返回美國得克薩斯州的發射基地,而是在墨西哥灣海域濺落。尚不清楚助推器未能返回的原因。
正在地球軌道上飛行的“星艦”飛船預計將於當地時間14日返回,如果一切順利,SpaceX將首次嘗試回收飛船。不過,美國媒體評論稱,在助推器回收遭遇失敗後,SpaceX將不得不降低對這次“最大膽測試”的預期。
助推器回收計劃落空
美國中部時間13日16時48分(北京時間14日6時48分),“星艦”從得克薩斯州南部的發射基地升空。飛行過程基本按計劃進行,“超級重型”助推器主發動機順利關機,“星艦”隨後完成熱分離——在與助推器分離的過程中啟動了自身的“猛禽”發動機。
完成級間分離後,“超級重型”助推器開始調整姿態,“星艦”飛船則繼續向低地球軌道(LEO)進發。按照SpaceX最初的計劃,助推器應該在發射約6.5分鐘後返回發射基地,由俗稱“筷子”的發射塔機械臂回收。
然而,從SpaceX的直播畫面來看,發射後不久,回收助推器的計劃就被中止,“超級重型”助推器沒有按照計劃返回得克薩斯州的發射基地,而是在墨西哥灣海域濺落併發生爆炸。這意味著,SpaceX希望完全回收火箭兩個部分的計劃已經落空。
尚不清楚助推器未能返回的原因。SpaceX通訊經理丹·胡奧特表示:“目前還不確定為什麼我們沒能把它帶回來。”

“超級重型”助推器在墨西哥灣濺落併發生爆炸視頻截圖
美國有線電視新聞網(CNN)推測,“星艦”在此前的試飛任務中多次遭遇發動機故障,本次試飛表明,這些問題可能還沒有全部得到解決。
SpaceX質量管理總監凱特·蒂斯稱,“這當然不是我們今天希望聽到的消息”,但助推器返回的過程“符合嚴格的安全檢查”。
高約70米的“超級重型”是SpaceX為“星艦”研發的可重複使用助推器,配備33臺“猛禽”液氧甲烷發動機。在先前的試飛任務中,SpaceX已三次成功回收“超級重型”助推器。
挑戰首次回收飛船
助推器回收失敗的同時,“星艦”飛船順利進入距離地球表面275公里的軌道。當地時間13日晚些時候,“星艦”飛船完成26顆新一代“星鏈”V3衛星的部署,其中3顆經過改裝的衛星搭載了攝像系統,用於拍攝飛船隔熱罩狀態,並將數據傳回地面團隊。
SpaceX此前還沒有嘗試過回收“星艦”飛船,相較於助推器,飛船的回收面臨更大的挑戰。法新社指出,飛船的高度更高,下落速度也比助推器快得多,還必須承受住再入大氣層過程中的極端高溫。
根據SpaceX的計劃,本次試飛中,“星艦”飛船將繞地球飛行約14圈,持續22小時,預計將在美國中部時間14日15時17分(北京時間15日5時17分)返回發射基地。
SpaceX為“星艦”飛船設定了三個檢查點,地面團隊將在飛船飛行一定時間後,彙總所有數據,判斷飛船是否處於良好狀態。如果出現問題,地面團隊可以選擇讓飛船提前返回地球,在海上濺落。
“星艦”飛船進入地球軌道視頻截圖
第一個檢查點在發射後1小時27分鐘,第二個檢查點在發射後7小時15分鐘,第三個檢查點在發射後20小時41分鐘。目前,“星艦”已通過前兩次檢查,SpaceX在直播中表示,此次任務有望成為迄今為止“星艦”飛行時間最長的任務。
如果“星艦”飛船在每個階段都保持良好狀態,SpaceX將在發射後21小時36分鐘左右執行離軌點火,使飛船進入返回美國得克薩斯州南部的軌道。若飛船無法安全著陸,SpaceX還在墨西哥灣指定了一處備用濺落區。
SpaceX希望通過同時回收助推器和飛船,來提高“星艦”的發射頻率,最終徹底取代現有的“獵鷹9”重型運載火箭。
SpaceX負責發射業務的副總裁基科·東切夫表示:“‘獵鷹’火箭仍然不能完全重複使用,每次飛行我們都會丟棄第二級。但對於‘星艦’,我們將能夠回收第一級和第二級。”
不過,美國媒體指出,在助推器回收失敗後,SpaceX不得不降低對本次試飛任務的預期。
美國登月計劃會再次延遲嗎?
這次試飛對美國重返月球的“阿耳忒彌斯”計劃也至關重要。SpaceX正在開發“星艦”月球著陸器版本,用於將美國宇航員送往月球,但這一目標還面臨多項關鍵挑戰。
根據SpaceX的方案,載人“星艦”發射後必須在地球軌道上加滿燃料,否則將沒有足夠的燃料抵達月球,這要求SpaceX實現在軌加註超低溫推進劑的技術。
美國國家航空航天局(NASA)近期公佈的時間表顯示,預計SpaceX將在2027年初首次演示在軌加註推進劑。NASA局長艾薩克曼稱,NASA和SpaceX正積極合作,NASA馬歇爾太空飛行中心的專家正在幫助研發。
由於往返月球所需的燃料總量超出單艘“星艦”的運載容量,載人“星艦”可能需要在軌多次加註推進劑。美國航天專家認為,一次月球任務需要10到40次在軌“加油”;SpaceX首席執行官馬斯克上個月則宣稱,實際數字可能在6到8次之間。
NASA官員更認可馬斯克的說法,但他們承認,在實際完成測試之前,無法確定最終數字。
美國政府已押注“星艦”,尋求在2028年之前完成一次載人登月任務,但越來越多的分析人士懷疑,由於“星艦”研發還面臨許多挑戰,它可能無法按照NASA規劃的日程表投入使用。
今年3月,NASA監察長辦公室在一份報告中指出,“星艦”在軌加註超低溫推進劑是一項風險極高且極其複雜的技術。負責監督“星艦”開發的NASA官員認為:“在2028年登月期限之前,SpaceX正在開發的一些低溫技術和能力可能還不夠成熟。”
美國已在2022年11月完成“阿耳忒彌斯1號”無人繞月飛行測試任務,今年4月完成“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行測試任務。
但後續任務的時間表已多次調整延宕,NASA已宣佈,原定於2027年執行的“阿耳忒彌斯3號”任務將改為在近地軌道開展系統及運行能力測試。登月任務調整為“阿耳忒彌斯4號”和“阿耳忒彌斯5號”,計劃2028年實施。
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來源:觀察者網


