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Space星际飞船第二次试飞中的成功与失败

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2023年11月18日,有史以来推力最强大的SpaceX的星际飞船系统在试飞不久后自毁。各界继续给予赞赏和鼓励,认为星际飞船朝着正确方向又迈进了一大步。美国宇航局局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)向SpaceX表示祝贺,指出“测试是一个学习的机会,是为了再次飞行。”

星际飞船之所以引起关注,是因为它是美国宇航局在五十年后再次将美国宇航员送上月球的关键交通工具,是美国宇航局阿尔忒弥斯计划的一部分。

失败所最实现的三个里碑式成功

第一,所有33台发动机全部被点燃并成功运行,首次实现超重型助推器升空所需的全部爆发动力,并燃烧掉了大部分燃料(第一次试飞是31台发动机实现同时点火)。

第二,星际飞船首次点燃自己的发动机并成功与超重型火箭助推器断开。

第三,发射台在7590吨巨大推力下完好地存续下来。

遗憾的地方:本次试飞中,超重型助推器在与星际飞船分离后,由于助推器实施了“快速计划外解体”,因此无法验证助推火箭的着陆能力和火箭重复使用的设计。

同样,星际飞船太空飞大约10分钟后,离地球表面约150公里时失去控制信号,SpaceX不得不触发飞船的的自毁功能。因此没有像原计划那样在太空中飞行一个半小时,以获得全面的飞行数据。因此也无法验证星际飞船的着陆技术。

星际飞船轨道加油

由于SpaceX的这套巨大火箭和飞船系统一次填充推进剂后,并不能使其穿越地球和月球之间38万4472公里的距离。因为如此超重超大的组合体进入近地太空轨道,就已经燃烧完大部分的推进剂。

因此SpaceX实现登月的策略是,将登月的星际飞船首先推送到近地轨道,然后在那里等待被加油,再飞向月球。

根据SpaceX和美国联邦航空局公布的数据,星际飞船可以容纳多达1,500公吨的推进剂,但从地球表面发射后飞船最终只能实现将250公吨的货物带到轨道。因此SpaceX将必须发射十几次星际飞船加油机,为一艘前往月球的星际飞船加油。所以SpaceX的助推火箭必须要有能力能力飞行12到15次,这样才能最终实现登月。

实现目标还有多遥远

即使下一次星际飞船试飞完全成功,登月还是在遥远的地平线上。首先SpaceX的助推器与星际飞船要成功飞行,建造和测试用作加油机的星际飞船版本,然后尝试无人登月,最后才进行有人着陆月球表面。

SpaceX与NASA的开发模式不同。SpaceX直接将早期的原型机送入空中,接受它们爆炸,获得有价值的信息进行改进。航天局NASA则花费数年时间进行精心设计和严格的地面测试,保证了首次飞行的成功。因为,航天局使用的是纳税人的钱,因此要小心,确保成功。而SpaceX是一家私营公司,所使用的方式更让人们期待与激动。

美国宇宙局NASA计划在2024年进行阿尔忒弥斯二号任务,即绕月飞行试验,参与的宇宙员有美国的克里斯蒂娜·汉莫克·科赫、维克多·格洛弗、里德·怀斯曼、以及加拿大宇航员杰里米·汉森。

美国宇航局向SpaceX支付约40亿美元用于两次登月。根据美国联邦航空局5月19日的一份法律文件,自2014年以来,SpaceX已经投资了超过30亿美元用于开发其南德克萨斯州发射设施和星际飞船超重型发射系统。

阿尔忒弥斯任务的备选月球着陆器

同时,美国宇航局选择杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)拥有的太空公司蓝色起源(Blue Origin)正在开发的蓝月亮(Blue Moon)月球着陆器作为未来阿尔忒弥斯任务的备选月球着陆器。美国宇航局预计向该公司支付34亿美元用于单次载人登月。据悉,蓝色起源的月球着陆器并不比SpaceX的庞大助推火箭和航天器系统简单。这两家美国宇航局的服务供应商都面临着巨大复杂的技术挑战。

为什么不继续阿波罗计划

众所周知,美国宇航局通过上世纪70年代的阿波罗计划,早已经知道如何将人类送上月球,公众可能很难理解为什么美国不继续阿波罗计划,而投入巨资另辟途径。

美国宇航局则声称阿波罗计划已经结束了。现在的目标不是开发仅仅去月球一次的飞行器。为实现在月球上第一个建立永久性基地,并进一步实现深空探索,到达火星,宇航局必须以成本效益的技术方式实现这些目标。

下一步是什么

马斯克表示,SpaceX的超重型助推器和星际飞船最快会在3到4周内准备好进行第三次试飞,因为已经有三艘船处于生产的最终环结。在德克萨斯州南部的SpaceX生产基地附近,大家可以从附近的公共道路上,已经可以看到四艘星际飞船和至少两个超重型助推器。

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