測試中,Starship 飛船原型 SN8 三臺發動機首先同時工作,SN8 垂直向上飛。

隨後發動機逐一停止工作,SN8 開始慢慢傾斜,直至與地表平行。

接著,SN8 受重力作用開始下降,一瞬間,大傢都把 NB 打在瞭公屏上。

SN8 即將墜落、撞擊地面時,推動器重啟,SN8 調整至垂直狀態,挑戰瞭關鍵姿態測試,網友表示“空中雜技太絕瞭”。

但測試最後回收著陸時,SN8 發生爆炸,烈焰橫飛。官方稱原因在於頭部燃料罐壓力較低導致的著陸速度較快。

雖然 SN8 並未像預想的那般輕輕落在著陸臺上,但直播界面官方打出一行“Awesome test. Congrats Starship team!”(測試很精彩。恭喜星艦團隊),Elon Musk 也表示:我們已經拿到所有所需要的數據。

終於,SN8 在生命終結之前迎來瞭高光時刻。

SN8 迎來高光時刻

本次試飛前出現瞭一個小插曲——直播原定於北京時間 2020 年 12 月 8 日 22 時開始,但卻拖延瞭 8 個多小時,直到北京時間 9 日 6 時許 SpaceX 終於官宣 SN8 測試即將開始。

而就在準備點火前 1.3 秒,發動機緊急自動中止瞭工作,萬眾期待的試飛還是鴿瞭,蹲守的觀眾們僅等來瞭一句“請關註下一次測試窗口”。

但很多網友也表示:鴿瞭總比炸瞭好。

早在 11 月 25 日,SpaceX CEO 埃隆·馬斯克(Elon Musk)就透露瞭 Starship SN8 高空飛行的目的:測試 3 臺發動機上升、機體襟翼、主儲罐到頂部儲罐的過渡、著陸翻轉。

相比最初的計劃,試飛的高度和實施時間都有瞭變化——試飛高度由 15 千米(約 50000 英尺)降到 12.5 千米(約 41000 英尺);時間上,最早計劃 10 月底進行測試,但後續一直杳無音信、一拖再拖,直至今天。12 月 7 日 SpaceX 宣佈測試最早次日進行,Elon Musk 在底下的評論也還是“但願明天能飛吧”。

業界人士認為,飛行高度的降低與美國聯邦航空局(FAA)的航空管制有關。

而試飛時間的推遲其實也並不罕見。馬斯克曾對《矽谷鋼鐵俠》作者、外媒記者 Ashlee Vance 說:

航天業中延遲現象司空見慣。

但無疑,在某種程度上這也反映出測試的難度並不低,畢竟 Elon Musk 曾兩次公開表示 SN8 完成所有目標的幾率僅三成。

“SN8”中,“SN”代表 serial number,意為序列號;數字 8 則是指 Starship 系列的第八艘原型機。

SN8 是 Starship 第一艘全尺寸原型機,也是第一艘用於高空測試的原型機,由 304L 合金制成,高 50 米、直徑 9 米、重達上百噸、推力多達 600 多噸,堪稱“飛行怪獸”。

《經濟學人》對其的評價是:

It has more oomph than its predecessors. (它比前輩們更有魅力。)

外形上,此前原型機常被網友調侃為“茅臺”、“南孚電池”、“不銹鋼保溫杯”等等,而 SN8 相比“前輩”們多瞭一個頭錐。2020 年 10 月 22 日,SN8 頭錐完成吊裝,看上去立馬就有穿透大氣層的太空火箭內味兒瞭。

發動機方面,原型機使用的猛禽發動機(Raptor engine)是一種可重復使用甲醇分級燃燒發動機,2019 年 7 月開始就已在 Starship 項目的火箭原型上進行飛行測試。

不過,“前輩”們隻用瞭一臺發動機,因此地面測試的高度不超過 150 米;而 SN8 則配備瞭三臺,每臺發動機推力約 225 噸,試飛高度 12.5 千米,即平流層。

值得一提的是,相比 SN5 和 SN6,SN8 還安裝瞭控制襟翼,旨在控制飛行。

這次歷史性試飛前,SN8 經歷瞭大量前期準備工作,分別在當地時間 2020 年 10 月 20 日、11 月 10 日、11 月 12 日和 11 月 24 日進行瞭四次靜態點火測試。從未帶頭錐到合體,從單臺發動機到三臺發動機,除第三次測試因意外損壞瞭啟動系統,其餘幾次測試均成功。

如今,已在發射臺上等待瞭 2 個多月的 SN8 終於迎來瞭高光時刻,“雖炸猶榮”。

星際移民,何其不易

2017 年 9 月,馬斯克提出瞭 Starship 的概念,計劃將其打造為下一代發射載具。SpaceX 給出的 Starship 定義是:一個包含著星際飛船和超重型火箭兩部分、完全可重復使用的運輸系統,可將宇航員和貨物運送到地球軌道、月球、火星甚至更遠的地方。

Starship 有效載荷 100 噸,可載 100 多人進行長途星際旅行。用 SpaceX 的話說就是,未來 Starship 是世界范圍內最強大的運載系統。

搭載著飛船實現人類星際移民夢的,正是重型獵鷹運載火箭(Falcon Heavy)。

作為全球現役運載能力最強的火箭,Falcon Heavy:

  • 近地軌道(LEO)運載能力:63.8 噸

  • 地球同步軌道(GTO)運載能力:26.7 噸

  • 火星軌道運載能力:16.8 噸

  • 冥王星運載能力:3.5 噸

不過,上世紀 70 年代 NASA 所打造的土星 5 號運載火箭(最後一次發射是在 1973 年)依舊保持著最大的運載能力記錄(近地軌道運載能力 140 噸),讓 Falcon Heavy 真正稱霸火箭傢族的是其經濟性——兩個側助推器都會返回發射地,主助推器降落在海面,回收所需費用大大降低。

要將人類送進宇宙空間,飛船更是關鍵。

2019 年 1 月,Elon Musk 宣佈,考慮到成本、強度、生產難易程度等因素,飛船不再由碳纖維制造,而是用不銹鋼代替。雖然後者價格是前者的 70 倍,但不銹鋼不僅能抵抗復合材料在外層空間低溫環境下可能發生的破裂,其熔點也足夠高,可以防止在重返大氣層時因高溫受損,這是保證飛船回收利用的一個重要部分。

在馬斯克的設想中,Starship 是一種完全可重復使用的設計,類似於一架商用飛機。

為更好地實現目標,SpaceX 在位於墨西哥灣沿岸的美國得克薩斯州城市博卡奇卡(Boca Chica)建設瞭 Starship 基地。

作為 SpaceX 唯一自營的發射場,Boca Chica 基地靠近墨西哥邊境,人煙稀少,不僅是德州最南端,也是僅次於佛羅裡達半島的美國本土最南端,靠近赤道的地理位置意味著在此地發射火箭更能節省燃料。

自 2019 年 Starship 項目正式啟動開發以來,Boca Chica 基地越來越像是 SpaceX 一窺太空模樣的秘密地點。

當地時間 2020 年 6 月 6 日,剛剛攜團隊創造瞭“龍飛船”載人航天歷史的 Elon Musk 向 SpaceX 員工發佈內部信表示:

Starship is the top SpaceX priority.(接下來要把精力放在星艦項目上。)

在公開信中,他提到要繼續建設 Boca Chica 基地,甚至希望員工都可以搬到當地助力研發。

雖說一切努力都是為瞭星際移民,但打造“地表最強運載器”實屬不易。

2019 年 8 月,Starhopper 原型機(僅屬於 Starship 飛船的一部分)成功完成瞭 150 米低空測試。

但隨後,SpaceX 迎來瞭一盆盆原型機潑來的冷水:

  • 2019 年 11 月,第一代全尺寸原型機 MK1 壓力測試失敗,因此 MK2 和 MK4 原型機未經測試直接退役;

  • 2020 年 2 月,新一代原型機 SN1 原型機壓力測試失敗,因此 SN2 原型機隻進行瞭部分元件的測試;

  • 2020 年 4 月,SN3 原型機低溫試驗失敗。

  • 2020 年 5 月,SN4 原型機於測試中爆炸,幾乎沒有留下任何完整的硬件,測試地也遭到破壞。

難得的是,北京時間 2020 年 8 月 5 日 7 時 57 分,SN5 終於順利完成 150 米懸停測試,而當時 SN8 也已曝光。

後來的 9 月 23 日,在經歷瞭四次失敗後,SN7.1 爆炸——不過這是一次特意爆炸試驗,目的是瞭解、研究 304L 不銹鋼燃料箱所能承受的壓力極限,同時也為 SN8 試飛做準備。

當然,SN8 並非入軌版本。根據 SpaceX 的計劃,在飛船最終成型之前,大約要有 20 臺原型機進行測試,全部迭代要在 3 年內完成,目前在建造的還有 SN9、SN10、SN11。

11 月 25 日 Elon Musk 甚至還在推特透露,SN15 將有重大升級。

剛剛,馬斯克火星夢又近一程!星艦先鋒 SN8 上演高空雜技“雖炸猶榮”

原型機的迭代飛速,正如推特網友 coffeemaestro 所言:它們成長得太快瞭(這位網友還 po 出瞭下面這張 Elon Musk 抱著小模型的圖片)。

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但無論如何,星際移民終究是困難重重。

馬斯克的“火星夢”

2002 年 Elon Musk 創立 SpaceX,三大業務領域為 Starship、Crew Dragon(龍飛船)、Starlink(星鏈)。

可以說,不論是一次發射 60 顆的 Starlink 衛星、已接到 NASA 訂單穩定運送宇航員和貨物往返國際空間站的 Crew Dragon,還是屢屢失敗但進展不小的 Starship,Elon Musk 的野心一點點彰顯、一點點滿足。

此前據《太陽報》報道,Elon Musk 計劃 2050 年前送 100 萬人登上火星,其征服火星的具體細節包括:

  • 打造一支有 1000 多艘 Starship 的艦隊;

  • 每天三艘 Starship 出發去火星;

  • 每艘 Starship 搭載 100 名乘客;

  • 用大約 9 年時間送 100 萬人去火星。

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10 月的國際火星協會大會上,Elon Musk 再次許下承諾:4 年內,SpaceX 將向火星發起首次無人飛行任務。如果所言為實,那麼明年或後年 Starship 就將進入軌道。

前不久,網友註意到瞭 Starlink 測試版中的消費者服務條款《管理法律》(Governing Laws)。其中一條便是:

火星是自由星球,火星殖民地不承認地球法律。

對此,眾人不禁發問,Elon Musk 最終是想做火星總統?

更令人震驚的是,Elon Musk 12 月初接受德國傳媒巨頭施普林格 CEO Mathias Dopfner 的采訪時表示,希望自己死後能被埋葬在火星上(當然不是因為飛船墜毀而意外死亡)。

外媒 TechCrunch 曾在一篇報道中表示,相對於 Elon Musk 的預測,Starship 的研發進度其實已經有些落後瞭。

自然,考慮到火星的種種不確定因素和火箭研制的重重困難,在很多人看來登上火星甚至死後被埋葬在火星像是癡人說夢。

但不得不說,“火星夢”也並非完全沒有機會實現,畢竟做夢人並非癡人,而是鋼鐵俠 Elon Musk。

剛剛,馬斯克火星夢又近一程!星艦先鋒 SN8 上演高空雜技“雖炸猶榮”

祝願 Starship 項目順利推進。

引用來源:

https://www.economist.com/science-and-technology/2020/12/05/elon-musks-latest-adventure

https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship

https://www.thesun.co.uk/tech/12642300/elon-musk-plans-for-mars-timeline-spacex/

Source: m.cnbeta.com