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最近航天圈里最火的事儿,就得数SpaceX那艘巨型火箭的最后一次飞行了,10月14日凌晨,北京时间一点多,德克萨斯州那个叫“星际基地A”的发射台,一枚足足122米高的大家伙冲天而起,拖着长长的火焰钻进了夜空。
这趟将近一小时的飞行,被不少人称为“近乎完美”,更关键的是,它给第二代星舰系统的使命画上了句号,也给人类重返月球、甚至未来去火星的梦想,铺了块实实在在的垫脚石。
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一
可能有人会说,不就是一次火箭发射吗?这些年听着也不少了,但这次还真不一样,它是SpaceX二代星舰的“收官之战”,编号Flight11,相当于给这个阶段的技术研发交了份满分答卷。
而且这趟飞行里藏的那些门道,每一个都关乎咱们人类太空探索的下一步能不能走得稳、走得远。
先说说起飞后最让人捏把汗的那个小插曲,火箭下面那节叫“超重型助推器B15”的大家伙,上升的时候突然有一台猛禽发动机出了故障。
要知道,这玩意儿可是靠发动机堆推力的,少一台工作都可能出大问题,当时不少看直播的人心里都咯噔一下,觉得这下悬了。
可没想到,这故障不仅没影响整体飞行,更甚的是,这台“罢工”的发动机在助推器准备往墨西哥湾着陆的时候,居然重新启动了,最后稳稳当当完成了受控着陆。
这可不是运气好,背后是SpaceX刚摸索出来的新门道,这次B15助推器用了一种递减式的发动机配置,起飞的时候火力全开,13台猛禽发动机一起发力把百吨重的火箭推上天。
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飞一段后就减到5台,保持飞行姿态,到最后着陆阶段,就剩3台发动机工作,精准控制下落速度和位置。
这种操作不仅让着陆精度提高了不少,还能省不少燃料,要知道太空飞行里,每一滴燃料都金贵得很。
更值得一提的是,这枚B15助推器不是新家伙,今年3月星舰8号任务的时候就用过一次,这次算是圆满完成了它的“职业生涯”。
这也正好体现了SpaceX一直追求的“可重复使用”理念——火箭不是一次性烟花,用好了能反复上天。
如果说助推器是“大力士”,那火箭上面那节叫S38的“星舰上面级”,就是这次任务里的“技术验证官”,干的都是为未来探路的关键活。
它在飞往印度洋的路上,悄悄释放了8个大型金属矩形块,别看这些东西不起眼,它们是模拟未来要发射的卫星载荷,专门用来测试三代星舰能不能顺利携带大型卫星上天。
现在商业卫星市场竞争有多激烈不用多说,谁家火箭能装、能稳、还便宜,谁就能占住先机。
这次测试就是给SpaceX的未来市场份额铺路。
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二
比运卫星更关键的,是S38在海平面条件下成功重启了一台猛禽发动机,模拟了“脱轨机动”的过程。
可能有人听不懂“脱轨机动”是啥,简单说就是在太空中能精准控制飞行器的轨道,想变道就变道,想减速就减速。
这玩意儿对载人飞行来说是保命的本事——万一在太空遇到突发情况,不能灵活调整轨道可就麻烦了。
而且以后要执行复杂的太空任务,比如去月球或者火星,中途肯定要多次调整轨道,没有这技术根本玩不转。
S38还有个高光时刻,就是重返大气层的时候,航天器从太空往回冲,会和大气层剧烈摩擦,产生的高温能把金属烧得通红,还要承受巨大的空气压力,这对隔热系统是极致考验。
多少航天器栽就栽在重返大气层这一步,要么隔热层被烧穿,要么结构被压垮,而这次S38不仅顺利闯过了温度最高、压力最大的阶段,整个结构基本没受损,给工程师们传回了大量宝贵数据。
要知道可重复使用航天器最大的难题之一就是隔热,这次扛住了,就意味着未来火箭反复使用的可靠性又多了一层保障,载人飞行的安全系数也跟着往上提。
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SpaceX的工程师最关心的就是这些防护材料在极端环境下的表现,毕竟以后要送真人上太空,安全永远是第一位的。
这趟Flight11任务一结束,SpaceX就宣布了一个重大消息:从现在开始,所有资源都要集中到第三代星舰系统的研发上,以后发射要换用B发射台了。
这可不是随便换个场地那么简单,这标志着SpaceX的战略重心彻底转移,从“技术验证”转向“实际应用”。
如果说二代星舰是“试验品”,那三代星舰就是要真正挑大梁的“主力舰”,设计目标直指更复杂的任务——往地球轨道运货物只是基础,长远来看是要承担登月、甚至火星任务的。
和二代比起来,三代星舰在装货能力、可靠性和操作灵活性上都会有大提升。
这也是SpaceX一贯的风格:不追求一步到位,先造出来飞,飞坏了就改,改好了再飞,通过快速迭代不断逼近完美。
不过三代星舰要想真正派上用场,还有个巨大的拦路虎——推进剂在轨转移和储存技术,说白了就是“太空加油”。
咱们在地上加油很简单,开去加油站就行,但在太空失重环境下,要把液体燃料从一艘飞船精准转移到另一艘飞船,还不能泄漏、不能爆炸,难度堪比在刀尖上跳舞。
液体燃料在失重状态下会到处飘,不像在地面上能乖乖待在油箱里,而且推进剂大多是低温燃料,储存和转移过程中还要保持低温,稍有不慎就会出大问题。
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三
可这技术又是绕不开的坎,以后去月球或者火星,单程距离太远,火箭不可能带够全程的燃料,必须在太空中设置“加油站”,提前发射几艘装满燃料的星舰在轨道上等着,主力飞船飞过来再加满油才能继续赶路。
美国航空航天局(NASA)早就把这项技术当成阿耳忒弥斯计划的核心,还给了SpaceX好几亿美元的合同,就是让他们赶紧攻克这个难题。
现在全世界还没有任何航天器真正实现过这种在轨燃料转移,SpaceX要做的就是第一个吃螃蟹的人。
说到阿耳忒弥斯计划,就不得不提SpaceX身上的时间压力,这个计划是美国重返月球的核心项目,目标是2027年年中执行阿耳忒弥斯3号任务,把宇航员重新送上月球表面,而且这次要登陆的是之前没人去过的月球南极区域。
而SpaceX的星舰变体,就是NASA选定的“载人着陆系统”,负责把宇航员从月球轨道送到月球表面,再把人接回来。
从现在算起到2027年年中,满打满算也就一年多时间,要完成的工作量大得惊人。
要实现这个目标,SpaceX至少要闯过三关,要完成在轨燃料加注的实际演示,不能只在实验室里模拟。
同时要把载人着陆系统彻底验证到位,确保宇航员坐上去万无一失,还得搞无人月面着陆和返回演示,在没人的情况下先让星舰在月球上落一次,再安全返回地球。
这每一关都不好过,就说月面着陆,月球上的重力只有地球的六分之一,发动机推力稍微控制不好,要么会重重砸在月面上摔碎,要么会悬在半空下不去,对飞行控制系统的精度要求高到极致。
更让人头疼的是,现在没人知道要发射多少艘星舰去轨道上“加油”,才能凑够载人登月需要的燃料。
有SpaceX的高管乐观估计,大概10艘就够了,但也有前NASA官员泼冷水,说可能要40艘才行。
这个数字不确定,就意味着整个任务规划没法精准落地,而且对SpaceX的生产能力和发射频率是巨大考验——要在一年多时间里造几十艘星舰,还得保证每一艘的质量,发射节奏也得跟得上,这可不是件容易事。
要知道,阿耳忒弥斯计划原本打算2024年就载人登月,就是因为各种技术问题一再推迟,现在NASA已经输不起了,SpaceX自然也不能掉链子。
这背后是人类太空探索的大棋局,星舰作为目前全世界推力最大的运载火箭系统,它的成功不仅能让重返月球从口号变成现实,更能把人类去火星的成本大幅降低。
马斯克一直说,他的目标是在火星建立殖民地,让人类成为“多行星物种”,而星舰就是实现这个梦想的核心工具。
从更现实的角度看,SpaceX的技术突破会带动整个航天产业的发展,可重复使用火箭已经让太空发射成本降了不少,未来随着三代星舰的成熟,成本可能会进一步降低,到时候普通人去太空旅游可能不再是遥不可及的梦想。
商业卫星发射成本降低,也会让通信、导航、气象观测等领域的服务更便宜、更普及,就像几十年前的航天技术带动了卫星电视、微波炉的发明一样,现在星舰的每一次突破,都可能在未来给我们的生活带来意想不到的改变。
不管怎么说,这次二代星舰的完美谢幕,已经给我们展示了人类太空探索的新可能。
从技术演示到实用系统,从亚轨道飞行到深空探索,SpaceX正一步一个脚印地把那些曾经只存在于科幻电影里的场景,慢慢变成现实。
当122米高的火箭在夜空中点燃的时候,照亮的不仅是发射台,更是人类走向星辰大海的前路。
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接下来就看三代星舰能不能接好这一棒,能不能在2027年之前啃下那些硬骨头,让宇航员重新踏上月球的土地。
而这一切,不仅关乎SpaceX的未来,更关乎整个人类太空探索的下一段旅程。
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