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马斯克只高兴了8分钟:星舰10号历史性成功着陆,却突然原地爆炸

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浩楠 晓查 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号QbitAI

  马斯克刚刚收到一好一坏两个消息。

  好消息是,星舰原型SN10高空试飞任务完成后,首次成功着陆!

  

  

  炸了8艘星舰后(包括两次着陆失败),SN10第一次实现复杂姿态控制,稳稳落在地上。

  但是8分钟后坏消息就来了。

  看起来已经成功着陆、静静站在原地的SN10,突然炸了……

  

  

  但马斯克颇为乐观,在推上庆祝成功着陆,重点放在“SN10完完整整的回来了”。

  

  

  星舰首次成功着陆,完全称得上是里程碑,马斯克的火星梦,也近了一小步。

  

  

  △ 成功着陆!他们做到了!

  但我们还是好奇,差一点就“完美”的SN10,到底发生了什么?

  星舰第一次成功落地

  星舰原计划在凌晨4点14分起飞(注:这里和以下均为北京时间),但是由于计算机突然出现异常,发动机点火随即被中止。

  具体原因是计算机检测到其中一个引擎的推力过大。SpaceX很快修复了这一问题,仅三个小时后就让SN10做好了再次起飞的准备。

  早晨7点15分,SN10在SpaceX南德克萨斯州基地发射升空。

  

  

  SN10最高到达了距离地面10公里的高空。

  到达这一高度后,星舰做到了持续悬停,然后三台“猛禽”发动机全部关闭,进入短暂的自由落体阶段,使其腹部朝向地面。

  

  

  这一阶段称为95%自由落体阶段,也叫「腹部拍水式俯冲」,通过舰体上的襟翼,像翼装跳伞者张开手脚那样,对火箭进行姿态控制(俯仰、翻转、偏航等控制)减速飞行,这一系列动作是星舰火箭首创的。

  之后,SN10在空中又一次翻转,将姿态从水平调整为着陆前的竖直状态。

  

  

  值得一提的是,以上的翻转画面是地面实拍而非CG,看起来就像科幻电影画面,你是不是也有这样的误解?

  

  

  最终SN10慢慢降落在其着陆垫上,但箭体稍微向一侧倾斜。

  

  

  整个过程大约持续6分20秒。

  看到成功的画面,SpaceX工程师、本次发射直播主持人Insprucker当场激动地宣布:“俗话说,事不过三(Third time’s a charm)。我们已经成功地在地面上进行了软着陆。”

  差点就完美,为什么?

  但就是着陆时那微微一倾,可能为后面的爆炸埋下了伏笔。

  

  

  去年12月和今年2月,SpaceX的两款原型机SN8和SN9都发生了爆炸。

  这是由于它们在着陆前都无法充分放慢速度,导致接触地面时受到巨大的冲击。

  因此,有不少航天爱好者对此次爆炸的原因做出推测:火箭最后的倾斜也是冲击力太大造成的,星舰的燃料箱可能因此破裂泄漏,最终导致了爆炸。

  而从先前泄露的SN10支架图片来看,它之前受到过多次冲击已经变形,这次着陆彻底摧毁了它。

  

  

  目前官方尚未公布爆炸细节,具体原因只能等待进一步的调查报告了。

  爆炸的结果对SpaceX来说确实是个很大的损失。但是SpaceX工程师Insprucker表示,此次测试的主要目的是,收集有关襟翼如何控制星舰落回地球的原型数据。至于着陆算是附加任务。

  所以,太空新闻网站“轨道指数”仍然认为,SpaceX和蓝色起源的快速进展,应该让NASA感到羞耻。2014年,NASA局长还在嘲笑猎鹰9号是纸上谈兵,现在星舰原型机都迭代到第10代了。

  

  

  波折的火星之路

  作为今后要实现马斯克殖民火星梦想的主力,星舰系列的实验,却一直少不了浓烟和火光。

  

  

  在SN10之前,一共有8艘星舰“壮烈牺牲”:

  

2019年11月20日第一艘Mark1;
2020年2月28日第二艘SN1;
2020年4月2日第三艘SN3;
2020年5月29日第四艘SN4;
2020年6月23日第五艘SN7;
2020年9月23日第六艘SN7.1;
2020年12月9日的SN8;
2021年2月3日的SN9。

  其中,既有地面点火事故,也有舰体结构强度测试事故,还有着陆事故。

  对了,一个月前SN9着陆失败“殉职”时,就在SN10旁边,

  

  

  看着小九在身边炸成碎片,小十表示,当时害怕极了……

  话说回来,要实现超大运载能力,同时还能反复使用的火箭,确实困难重重。

  每一次的试射,存在很多致命风险,比如三台猛禽最大推力引起的共振风险、发动机过早关闭风险、巨大推力可能引发结构不稳、电气故障导致前后翼失灵风险、发动机和燃料舱阀门故障风险……

  之前落地即爆炸的SN8、SN9,马斯克给出的成功率只有40%。

  而这次SN10,他说成功率在60%

  SN10的残骸

  一路试错,一路迭代,按照马斯克预期,至少测试到SN20,才有望定型1.0版星舰,即能够执行任务的成熟版。

  而这一目标瞄准2021年~2022年。

  按照这个时间线推算,我们今后平均每1-2个月,就能观看一次星舰试飞。

  而SN10之后,马斯克还有10次机会。

  后继者,比如SN11,目前已经整备完毕,随时可以转场发射。

  正在打造中的星舰系列包括SN12、SN13、SN14、SN15、SN16,甚至超重猎鹰火箭原型各部件已经建造过半。

  

  

  具体什么时候能登上火星?之前马斯克本人在网络聊天室与网友们交流时,立了一个flag:五年半以内

  能不能成,拭目以待。

  去年年底,马斯克举家从加州搬到得州居住,外媒分析,马斯克之所以搬家,是因为得州没有州所得税。

  搬家之后,马斯克确实能避免为自己的特斯拉股票期权缴税。

  但得州的Boca Chica也是SpaceX最主要的测试场和发射基地。

  之前每一架星舰原型,无论“殉职”或是“退休”,都在这里。

  星舰进行首次高空飞行试验后,马斯克直言,德州南部,是通往火星的大门

  

  

  而昨天,马斯克正式提议将发射场所在的Boca Chica改名:Starbase,星际基地。

  参考链接:

  [1]

  https://www.space.com/spacex-starship-sn10-test-launch-landing-explosion

  [2]

  https://www.nytimes.com/2021/03/03/science/spacex-starship-launch-sn10.html

  [3]

  https://www.theverge.com/2021/3/3/22311916/spacex-starship-prototype-landing-successful

  [4]

  https://news.ycombinator.com/item?id=26336311

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