你可能以为火箭发射就是算好弹道、点把火、然后爱落哪落哪,但其实一枚可回收火箭想要精准“刹停”在预定海域,靠的是无数个时序配合。最近,SpaceX在对星舰(Starship)进行第13次飞行前的例行汇报时,顺带揭开了上次飞行的谜团:超级重型助推器没能抵达原定溅落区,是因为飞船端点火顺序临时改了。
事情的背景是这样的:7月11号,SpaceX在社交媒体上官宣,星舰第13次综合性试飞最早瞄准7月16号。这是全新V3版星舰的第二次升空。为了让没天天追航天新闻的朋友也能跟上,V3可以粗暴地理解为星舰的“加大加力”版本——个头更大、动力更强,从一级的33台猛禽3引擎到二级的6台猛禽3引擎,全部升级了一轮。
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上一次V3的处子秀(第12次飞行)发生在不到两个月前。当时SpaceX为了验证这些硬件升级,特意没给任务单塞太多新花样,基本上就是把V2星舰已经成功演示过的课目再跑一遍。但问题来了:虽然飞船(Ship)最后按计划在印度洋上火光四溅地完成溅落,但另一头的超级重型助推器却没能按剧本走。
原文里说,在第12次飞行中,SpaceX选择让超级重型助推器在墨西哥湾进行一次“软溅落”,而不是冒险用发射塔上的“筷子”机械臂进行空中夹停回收。理由很直白:拿一台还没验证过的全新V3助推器去怼造价昂贵的塔架设备,万一砸了,修起来可不是闹着玩的。然而,这台超级重型压根没抵达原定的触水区域。
到底哪儿出了错?根据SpaceX最新给出来的分析,问题出在飞行过程中的一个时序变动上:飞船端(Ship)的引擎点火序列临时发生了调整。别看只是顺序上的微调,但它对飞行剖面的影响是连锁式的。简单打个比方,就像你开手动挡车从二挡直接换到四挡,虽然也能走,但发动机的转速、牵引力输出节奏全变了,预期的滑行终点自然也要跟着偏离。
需要注意的是,SpaceX的声明里并没有说这次时序变更是故障或者人为失误,只说是“a sequence change”。因此我们可以把它理解为一个刻意为之的调整,只不过调整后的效果没能让助推器按照原先算好的弹道走完最后一程。换句话说,不是引擎坏了,也不是控制系统宕机,就是一套事先设计好的动作顺序被打乱后,整条轨道偏差了出去。
那么这次第13次飞行打算怎么改?从官方透露的口吻看,任务目标不会大动,本质上还是要争取把第12次没跑完整的考核项补上,也就是争取一个更漂亮的结果。至于超级重型这次会不会继续溅落海里,或者SpaceX有没有信心直接上塔架夹停,官方原文里没有明确交代。唯一可以确定的是,两个级段都在过去两周内完成了静态点火测试——二级6台猛禽、一级33台猛禽全部点了一遍,硬件状态是亮了绿灯的。
再补充一个不少人会忽略的细节:星舰的回收策略非常另类。猎鹰9号的一级火箭可以靠着四条支架的着陆腿稳稳站到海上无人船或者陆地回收区,可星舰完全是另外一套逻辑——无论飞船还是超重型助推器,最后追求的都是径直飞回发射台,然后由被戏称为“筷子”的巨大机械臂在半空中直接夹住。这种回收思路的工程复杂度和风险要比“支架着陆”大出一个量级,但好处是省去支架的重量,而且翻修后理论上一抬就能马上再飞。
目前用超级重型追回“筷子夹停”的成功案例已经有三次,而且其中两枚被夹回来的助推器已经重新飞过,证明这个动作即便对一款还在开发阶段的火箭来说也不是撞大运。然而飞船本身的空中捕获至今没有实践过,第13次飞行能不能把这一页翻开,目前没给准话。
所以总结一下这条新闻里真正新鲜的信息:上次飞行超级重型未达预定落点并不是什么神秘故障,而是飞船端临时变动了引擎点火顺序,由此引发了飞行轨道偏差。至于这个顺序为什么要变、第13次飞行还会不会继续沿用,SpaceX的行文用词是留了不小的余地的。你会发现原文里反复出现“largely attempt”“improved outcome”这类谨慎表述,这恰恰说明星舰项目还处在频繁试错、每一步都在试探的阶段。
有时候看星舰的新闻会有一种幻觉,觉得它马上就要定型、马上就要扛着宇航员往月球跑了。但实际上,每一次试飞爆出来的问题常常小到点火时序的一点切换,却能逼得一台巨型助推器偏离航线。这也算是航天科普里一个少有人提的反直觉事实吧:火箭不是越猛就越精密,恰恰相反,推力越大的家伙,越要被时间链上的每一毫秒精确拿捏。
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