“星舰”二次试飞失败,人类为何追求更大运力的火箭?
杭州网  发布时间:2023-11-19 08:19   

“星舰”二次发射点火 图片截取自相关发射直播

潮新闻讯 最终还是失败了!

当地时间11月18日,由美国太空探索技术公司SpaceX研制,人类史上最大运载火箭“星舰”再次点火升空。点火后,33台发动机均启动。然而,在一级火箭达到工作时序后,二级火箭发生故障,火箭失去联系。据《华尔街日报》最新消息,“星舰”的二次试飞再次以爆炸告终。

集无数“之最”于一身,“星舰”是目前人类研制时间最短、体积最大、动力最强的运载火箭,寄托着“硅谷钢铁侠”马斯克“把人类送上火星”的梦想。

除“星舰”之外,中国长征九号等大推力火箭也在研制过程中。人类为何要追求更大推力运载火箭?茫茫宇宙,有了大推力火箭,人类将去往何方?

“星舰”资料图 图片来自SpaceX社交媒体账号

“星舰”二次试飞又失败

总高度约120米、直径约9米,从外形上看,有史以来人类最大的运载火箭“星舰”,相当于一栋30到40层高的大楼。它实力剽悍,起飞质量约5000吨,完全重复使用时,近地轨道运载能力为150吨;一次性使用时,近地轨道运载能力为250吨。

据SpaceX官网数据,“星舰”火箭系统由两级构成,第一级为“超重型推进器”(Super Heavy),第二级为“星舰”飞船(Starship)。其中,“超重型推进器”配置了33台“猛禽”发动机,可产生最大7000多吨推力。在设计上,“星舰”两级都可重复使用,还可以在太空中加注推进剂,以实现更长的太空飞行任务。

2018年首枚飞船启动样机制造,2023年4月进行了首飞。因强大实力,在研发过程中,“星舰”始终备受瞩目。

然而欲速则不达。此前“星舰”首次试飞时,起飞后,一级火箭的33台猛禽发动机中,有3台没能成功点火。140秒时,箭体异常旋转,速度加快,火箭开始翻滚失控。起飞239秒后,火箭在空中发生爆炸,首飞任务失败。首飞失败后,SpaceX对火箭和地面设施进行了大量的改进和测试工作。有媒体报道,此次发射前,马斯克曾表示,SpaceX已对“星舰”进行了1000多处改进。

“SpaceX团队在几个月的时间内就进行了大量升级改造,想必也是用尽了所能想到的技术、方案和智慧。” 著名空间技术专家、航天科普作家张传军在接受记者采访时表示。

“星舰”二次发射点火 图片截取自SpaceX直播

根据公开信息,此次在围绕“星舰”的所有升级中,最重要的包括建立了钢板洪水冷却系统、热级间分离系统、飞行终止系统。

钢板洪水冷却系统主要为了散热。“星舰”首次发射时,数十台发动机喷出的热量导致发射台严重损坏。二次发射前,在发射台底部增加了该系统,可以从发射台下方喷水,以分散发动机能量,保护发射台的基础设施。

所谓热分离,就是一级系统还未关机时,下一级就进行点火分离,从而简化设计。“星舰”首飞时,试验箭采用了冷分离方式。二次发射时,SpaceX将把“星舰”的级间分离模式改为了热分离模式。

飞行终止系统则是为火箭配置的一种自毁系统,目的是保护火箭靶场和飞行过程人员和资产的安全。二次试飞前,SpaceX也进行了该系统的再设计。

“这三项技术非常重要。比如,热级间分离系统不仅可使火箭不同层级之间连得牢靠,还能分得干脆。配合改进后的飞行终止系统也相当于给火箭增加了一个逃逸塔功能,还能确保未来航天员在飞向太空时候的安全。”张传军表示。

此次试飞过程中,虽然又失败了,但有网友总结“一级完全没熄火, 一二级热分离成功,和上一次相比,已经是很大的进步了。”

国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光认为,快速迭代试错的路线是SpaceX的一大特点,但这需要有雄厚的资金与人才基础,并能在每一次的失败中充分吸取教训。不过,这种利弊很明显的发展方式,并不适合所有公司。

来源:潮新闻  作者:记者 曾杨希 朱高祥  编辑:管鹏伟
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