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| 本文作者： 付靜 | 2021-02-03 07:48 |
世界各地的航天愛(ài)好者們蹲守直播近半個(gè)月，卻也沒(méi)等來(lái) SpaceX 星艦飛船原型的完美落地。
北京時(shí)間 2021 年 2 月 3 日凌晨 4:25 左右，美國(guó)得克薩斯州博卡奇卡（Boca Chica）測(cè)試基地，星艦飛船原型 SN9 再次在著陸時(shí)發(fā)生爆炸，甚至連上次 SN8 精彩的「神龍擺尾」動(dòng)作都沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。
首先，三臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，SN9 升空。
隨后發(fā)動(dòng)機(jī)逐一關(guān)閉，SN9 慢慢傾斜，直至與地表平行。
接著，SN9 在「主動(dòng)空氣動(dòng)力學(xué)」控制下，通過(guò)四個(gè)襟翼的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)下降。
按照計(jì)劃，SN9 此時(shí)應(yīng)重啟發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、調(diào)整狀態(tài)，然而事實(shí)是連身軀都沒(méi)調(diào)正就重重摔了下去，一時(shí)間烈焰橫飛。
很多網(wǎng)友表示：等了這么久，最后還不如 SN8。
值得一提的是，上次飛船測(cè)試雖然失敗，但官方在直播界面打出一行“Awesome test. Congrats Starship team!”（測(cè)試很精彩。恭喜星艦團(tuán)隊(duì)），爆炸的原因也隨即公布——而此次，截至發(fā)稿官方遲遲無(wú)回應(yīng)，與上次形成鮮明對(duì)比。
2021 年伊始，星艦首次高空測(cè)試即失利，Elon Musk 的火星夢(mèng)是否比想象得要遙遠(yuǎn)一些？
關(guān)心 SpaceX 星艦項(xiàng)目的小伙伴們可能還對(duì)一個(gè)多月前的那場(chǎng)直播記憶猶新。
北京時(shí)間 2020 年 12 月 10 日 6 時(shí) 45 分，SpaceX 星艦飛船首次高空試飛。測(cè)試中，SN8 從快速?zèng)_上高空到與地表平行、從墜落下降再到隨后的「神龍擺尾」，一系列操作堪稱一絕?？上г谧詈蠡厥罩憰r(shí)發(fā)生了爆炸。
對(duì)這一看似失敗卻又更像是成功了的測(cè)試，官方表示：飛船頭部燃料罐壓力較低，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常工作，所以直接“硬著陸”了。
對(duì)于這一回應(yīng)，有網(wǎng)友用上了 2020 年下半年爆火的一個(gè)梗調(diào)侃道：
馬老師，啪的一下很快啊！
不過(guò) Elon Musk 表示，SpaceX 已拿到了所有需要的數(shù)據(jù)。
相比最初的計(jì)劃，SN8 試飛高度由 15 千米（約 50000 英尺）降至 12.5 千米（約 41000 英尺）；時(shí)間方面，最早定于 10 月底測(cè)試，但后續(xù)一直杳無(wú)音信、一拖就是將近兩個(gè)月。即便如此，Elon Musk 也坦言成功率僅三成。綜合來(lái)看，SN8 的高空試飛的確不容易。
SN8 倒下，SN9 就要頂上了。早在此次試飛前就有多方消息表明，SN9 的飛行路徑與 SN8 一致，但此次 SpaceX 最大的心愿莫過(guò)于看到 SN9 平穩(wěn)落地。
不過(guò)，SN9 從出場(chǎng)那一刻就有點(diǎn)兒獨(dú)特——SN8 剛炸沒(méi)多久，SN9 就發(fā)生傾斜，和 High Bay 倉(cāng)庫(kù)（SpaceX 存放設(shè)備的最新場(chǎng)所）的墻壁碰撞。
對(duì)此，網(wǎng)友們表達(dá)了擔(dān)心，希望項(xiàng)目進(jìn)展不會(huì)受太大影響；同時(shí)也有不少網(wǎng)友開(kāi)起玩笑：
看到 SN8 炸得啥也不剩，SN9 嚇癱了。
但事實(shí)并非如此。
發(fā)生傾斜后，SpaceX 團(tuán)隊(duì)立刻對(duì)兩塊受損的地方進(jìn)行處理，這個(gè)小插曲其實(shí)也反映出了飛船的快速生產(chǎn)、發(fā)射能力，而這正是 Elon Musk 相信未來(lái)能夠在火星上建立基地的一個(gè)主要因素。
其實(shí)，SN9 還經(jīng)歷了多項(xiàng)驗(yàn)證測(cè)試，主要包括：
環(huán)境測(cè)試：在裝載超冷液氮進(jìn)行低溫測(cè)試之前，SN9 先裝載了氣態(tài)氮作為測(cè)試；
反應(yīng)控制系統(tǒng)測(cè)試：確保 SN9 可在裝載低溫推進(jìn)劑的條件下加壓；
靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試：這是試飛前的一個(gè)重要目標(biāo)，在此過(guò)程中 SN9 以液態(tài)甲烷和液態(tài)氧作為燃料。
第一次靜態(tài)點(diǎn)火是在 2021 年 1 月 6 日，之后的 2021 年 1 月 13 日，SN9 更是一口氣完成了 3 次靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試，這是星艦原型第一次有這樣的成績(jī)。
【SN8 和 SN9 的靜態(tài)點(diǎn)火對(duì)比】
當(dāng)天，Elon Musk 發(fā)推特表示：
All three static fires completed & no RUDs!（RUD 指 rapid unscheduled disassembly，即“快速突發(fā)性拆卸”，這是他對(duì)“爆炸”的委婉說(shuō)法，這句的意思是：三次靜態(tài)點(diǎn)火順利完成了，而且也沒(méi)炸?。?/p>
隨后他的又一條推特寫道：
Detanking & inspections now. Good progress towards our “Hop in & go to Mars!” goal.（現(xiàn)在拆艙檢查，朝著完美一躍、奔赴火星的目標(biāo)邁進(jìn)！）
不過(guò)，SN9 的命運(yùn)遠(yuǎn)比想象中曲折。
幾次靜態(tài)點(diǎn)火順利完成之后，網(wǎng)友問(wèn)高空試飛是否馬上就要到來(lái)，Elon Musk 的回答卻是：
兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要小修一下。
不久后，德州當(dāng)?shù)氐囊恍┖教鞇?ài)好者們發(fā)現(xiàn)了全新的猛禽 SN44 發(fā)動(dòng)機(jī)，還拍了下面這張高清照片?？磥?lái)，出現(xiàn)問(wèn)題的發(fā)動(dòng)機(jī)已被換下。
發(fā)動(dòng)機(jī)具體出了哪些故障無(wú)從得知，但在 Reddit 上網(wǎng)友提出了幾種猜想，比如：短時(shí)間內(nèi)高頻靜態(tài)點(diǎn)火導(dǎo)致出現(xiàn)了破壞性的諧波振動(dòng)；點(diǎn)火時(shí)推進(jìn)劑混合不當(dāng)，渦輪泵損壞；SN9 此前的傾斜造成了一些未知的問(wèn)題。
這之后，SN9 的試飛時(shí)間因當(dāng)?shù)靥鞖庥绊懖粩嘌雍?，最終的飛行高度也降至 10 千米——Starship 第二次高空亞軌道飛行測(cè)試所經(jīng)歷的曲折可見(jiàn)一斑。
當(dāng)然，SN9 最大的難題還是美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）給出的。
1 月 28 日，NASA 挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)災(zāi)難周年紀(jì)念日當(dāng)天，就在萬(wàn)事俱備只等點(diǎn)火之時(shí)，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）突然叫停，撤銷了 SN9 試飛所需的許可。
FAA 表示：
即便我們知道迅速采取行動(dòng)促進(jìn)商業(yè)領(lǐng)域增長(zhǎng)和創(chuàng)新的重要性，但 FAA 仍然將保護(hù)公共安全的責(zé)任放在首位，不允許出現(xiàn)任何損害公共安全的行為。只有在我們確信 SpaceX 已采取必要步驟符合法規(guī)要求之后，飛行計(jì)劃才會(huì)得到批準(zhǔn)。
對(duì)此，Elon Musk 在推特回懟：監(jiān)管結(jié)構(gòu)不健全，要是按照他們的規(guī)則來(lái)，人類永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)火星！
此言一出，不少人都表示這是“科學(xué)和權(quán)威的對(duì)抗”。
不過(guò)據(jù)外媒 The Verge 分析，F(xiàn)AA 不批準(zhǔn)的原因之一可能在于，SN8 在著陸時(shí)爆炸其實(shí)違反了 SpaceX 的發(fā)射許可證條款。
作為硅谷鋼鐵俠，Elon Musk 行事可以說(shuō)是頗為硬核，立馬把已經(jīng)建造好的候補(bǔ)選手 SN10 也拉了出來(lái)，和 SN9 并排而立。
近一周過(guò)去，SpaceX 終于獲得了 FAA 的試飛批準(zhǔn)，然而最終的結(jié)果卻是迎面而來(lái)的一盆冷水。
關(guān)于 SN9 爆炸的原因，很多航天愛(ài)好者猜測(cè)是發(fā)動(dòng)機(jī)在落地前擺尾時(shí)點(diǎn)火失敗，推力不足導(dǎo)致 SN9 重重摔了下來(lái)。另外也有網(wǎng)友指出，直播中明顯看到了 SN9 在下降過(guò)程中有碎片飛出。
【圖源微博】
但正如一位網(wǎng)友所言：
將問(wèn)題暴露出來(lái)，這不就是試飛的目的嗎？
幸運(yùn)的是，不遠(yuǎn)處的 SN10 雖“瑟瑟發(fā)抖”，但未受爆炸影響。
Starship 的想法始于 2017 年，Elon Musk 的思路其實(shí)很簡(jiǎn)單：以「星際飛船+超重型火箭」的可重復(fù)使用形式，將人和物運(yùn)送到地球軌道、月球、火星甚至更遠(yuǎn)的地方。
Starship 系統(tǒng)中的重型獵鷹運(yùn)載火箭（Falcon Heavy）已是全球現(xiàn)役運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，因此某種程度上，研發(fā)出高 150 米的星際飛船才是這一計(jì)劃成熟的關(guān)鍵。
過(guò)去幾年時(shí)間里，從 Starhopper 原型機(jī)（僅是飛船的一部分）到第一代全尺寸原型機(jī) MK 系列，再到新一代原型機(jī) SN 系列，Starship 的發(fā)展速度有目共睹。
而進(jìn)入 2019 年，尤其是剛剛過(guò)去的 2020 年，“Starship 炸了”的新聞也是屢見(jiàn)不鮮：
2019 年 11 月，MK1 壓力測(cè)試失敗，導(dǎo)致 MK2 和 MK4 未經(jīng)測(cè)試直接退役；
2020 年 2 月，SN1 壓力測(cè)試失敗，因此 SN2 原型機(jī)只進(jìn)行了部分元件測(cè)試；
2020 年 4 月，SN3 低溫試驗(yàn)失?。?/p>
2020 年 5 月，SN4 于測(cè)試中爆炸，幾乎沒(méi)有留下任何完整的硬件，測(cè)試地也遭到破壞。
在經(jīng)歷了多次壯烈犧牲后，Starship 飛船原型機(jī)終于迎來(lái)了一次成功「低空試飛」——北京時(shí)間 2020 年 8 月 5 日早晨，SN5 首次順利完成 150 米懸停測(cè)試。
那時(shí)的原型機(jī)看上去像是一節(jié)巨型電池，之后 SN8 一亮相，網(wǎng)友們就大呼：有宇宙飛船那味兒了！
相比前幾代原型機(jī)，SN8 加上了頭錐和襟翼，配備的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)（Raptor engine）數(shù)量也從 1 增加到了 3。
據(jù)了解，頭錐部分主要用于存儲(chǔ)有效載荷、人員居住，以及容納副油箱（副油箱可以為發(fā)動(dòng)機(jī)加油、幫助飛船降落）。而襟翼由飛船自帶的計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)，主要用于控制飛行期間的姿態(tài)，并使飛船在預(yù)定位置精確著陸。
值得一提的是，SN8 既是 Starship 第一艘全尺寸原型機(jī)，也是第一艘用于高空測(cè)試的原型機(jī)，它由 304L 合金制成，高 50 米、直徑 9 米、重達(dá)上百噸、推力多達(dá) 600 多噸。而此次的 SN9 則為第二艘使用頭錐、襟翼的飛船原型機(jī)。
根據(jù)計(jì)劃，在飛船最終成型之前，要經(jīng)歷一個(gè)密集測(cè)試原型機(jī)的過(guò)程，約 20 臺(tái)原型機(jī)要測(cè)試，整個(gè)迭代要在 3 年內(nèi)完成。從 SN9 和 SN10 開(kāi)始，該項(xiàng)目的節(jié)奏或會(huì)變?yōu)槊吭聹y(cè)試兩艘飛船原型，也就是說(shuō)，Starship 此后將會(huì)進(jìn)入原型試飛常態(tài)化階段。
關(guān)于飛船和火箭最終的形態(tài)，Elon Musk 也曾透露，等這一項(xiàng)目成熟時(shí)，一艘飛船將配備 6 臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，而超重型火箭大概也要配備大約 30 臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。
Elon Musk 計(jì)劃 2050 年前送 100 萬(wàn)人登上火星。無(wú)疑，能配得上如此之大的野心的，唯有瘋狂迭代。
看到 SN9 爆炸，甚至相比 SN8 有點(diǎn)兒退步的意思，Elon Musk 和 SpaceX 必然不好受。
但毋庸置疑的是，即便已是首富，Elon Musk 都得接受一個(gè)事實(shí)：通往火星的路上，失敗是常態(tài)。
最后一問(wèn)：對(duì)于上火星這件事兒，你怎么看？
引用來(lái)源：
https://twitter.com/bocachicagal/status/1337424248260993024
https://www.space.com/spacex-starship-sn9-two-static-fire-tests
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