北京
5月22日消息，经过三次精心策划的试飞，SpaceX已证明其拥有世界上最强大的火箭，可达到太空。现在，工程师们需要证明该公司的下一代“星舰”飞行器也能安全返回地球。
据SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）透露，星舰的第四次试飞将主要聚焦于一个核心目标：确保飞船能够安全地通过再入大气层时的极端热环境。这次试飞最早可能在六月初进行。
美国当地时间周一，马斯克在其社交媒体平台X上发布消息称，在得克萨斯州南部的星舰发射场进行的一次倒计时演练之后，预计“星舰第四次试飞将在大约两周后进行，其主要任务是确保飞船能够承受在返回过程中遇到的最高温度。”
准备就绪
通过周一的演练，SpaceX完成了下一枚星舰火箭发射前的最后一项重要测试。发射团队成功向超重型助推器和星舰上级注入了约4536吨超冷甲烷和液氧推进剂。
这枚高达约120米的火箭已在发射台上进行了完全组装的倒计时演练，并按流程在33个猛禽发动机即将点火前结束。SpaceX随后从火箭中抽离了低温推进剂，并于周二将星舰上级从助推器上卸下，对其热防护系统进行进一步精细调整。
在发射前几天，SpaceX将安装自毁机制，以便在火箭偏离航线并威胁到人口密集区时立即摧毁火箭，确保公众安全。
这些是SpaceX Starbase设施团队在星舰准备进行第四次试飞前的最后几项任务。此外，SpaceX还在等待美国联邦航空管理局（FAA）发放商业发射许可，FAA正对SpaceX在3月份星舰试飞进行的内部评审进行监督。
FAA将3月份的试飞视为一次事故，因为星舰在重返大气层期间失控并解体，未能在印度洋实现预定的完整溅落。尽管如此，对SpaceX来说，这次试飞仍是一次里程碑式的成功。这是星舰试飞首次达到了接近轨道的速度，火箭的第一级和第二级的所有39台猛禽发动机均完成了全程燃烧。
去年，在完成第一次和第二次试飞后，FAA暂停了下一次飞行的发射许可，直到SpaceX完成了对上次任务故障的全面调查。FAA负责确保商业太空发射不会对公众构成危险。
上周，FAA的一位发言人透露，SpaceX希望在3月份试飞的事故调查正式结束之前，就获得批准进行下一次星舰发射的许可。SpaceX建议，在确认前一次飞行未对公众安全构成威胁之后，FAA应批准下一次发射，这样做有望加快发射许可的审批进程。
FAA发言人解释道：“如果FAA认为事故未涉及公共安全问题，那么只要满足所有其他许可要求，在事故调查仍在进行的情况下，运营商也可以恢复飞行。”
与此同时，SpaceX已在测试几枚计划于今年晚些时候发射的火箭的硬件，从而加速星舰的发射节奏。该公司还在得克萨斯州建造第二个发射台，并计划在佛罗里达建立两个星舰发射场，以支持更快的发射节奏。
然而，在星舰可以全面运营之前，SpaceX仍需解决许多设计上的挑战。
再入大气层
在最近一次星舰试飞中，SpaceX设定了几个目标，包括在太空中测试星舰有效载荷舱门的开启和关闭，未来可将卫星释放到轨道。然而，由于飞船在太空中滑行时出现了剧烈的滚动，SpaceX不得不放弃了在太空中重新点燃星舰飞船上六台猛禽发动机中一台的尝试。
在3月的试飞中，SpaceX完成了另一项重要实验：在星舰内部两个储罐间转移液氧。这一液氧从罐至罐的转移实验得到了NASA的资助，目的是让工程师更深入地研究液体在低重力环境下的行为。这项实验为SpaceX未来使用两艘星舰执行太空加油任务前的数据收集提供了重要支持。
尽管舰对舰加油演示可能至少要等到2025年才会进行，但它对SpaceX和NASA来说是至关重要的里程碑。NASA选择星舰作为首个将宇航员运送往返月球表面的载具，用于其阿尔忒弥斯月球计划。将星舰送往月球可能需要进行10次或更多次的加油任务，以在近地轨道上加满燃料。NASA将宇航员送回月球表面的时间表在很大程度上取决于星舰的准备情况。
NASA载人着陆系统项目经理丽莎·沃森-摩根（Lisa Watson-Morgan）表示，她对3月试飞中的推进剂转移实验结果感到满意。她说：“实验的目标是将至少10吨推进剂从头部储罐转移到主液氧储罐。据我所知，这一目标已经成功实现。”
尽管SpaceX在3月份的试飞中尝试了多项实验，但下一次任务的重点将是控制超重型助推器和星舰上级在再入过程中的表现。在上一次飞行中，这两部分在下降过程中均发生了解体。
沃森-摩根在接受采访时说：“我认为SpaceX在最近一次测试中投入了大量资源，主要是为了评估他们目前的发展状况。因此，现在他们已经基本明确了需要改进的领域。他们的商业战略之一是硬件的重复利用。虽然这并非NASA的要求，但能看到大量硬件得到快速周转确实令人鼓舞。如果他们不能有效实现硬件的可重用性，就必须为我们增加产量。这对他们来说至关重要。”
SpaceX希望在下一次试飞中，名为“助推器11号”的超重型助推器能在距离Starbase不远的墨西哥湾实现精确的控制溅落。而在世界的另一端，名为“飞船29号”的星舰上级将试图在重返地球大气层的极端高温中生存下来。
星舰的外壳装配了大约18,000块六角形吸热陶瓷瓷砖，用于保护其不锈钢结构在再入大气层时承受约1430摄氏度的极端高温。在3月份试飞的最后阶段，机载摄像机捕捉到了令人震撼的景象：粉橙色的等离子体光芒在印度洋上空包围着飞船。这段引人入胜的视频通过SpaceX的星链宽带网络传回了地球。
幸存下来就是胜利
对于下一次飞行，马斯克寄予了更高的期望。他希望看到星舰能够在所有系统正常运作的情况下，经受住再入时的最高温度。最终，SpaceX希望通过推进着陆的方式，将超重型助推器和星舰安全送回发射场。如果下一次任务在墨西哥湾实现按目标溅落，马斯克表示，SpaceX可能会在今年晚些时候的第五次试飞中尝试在得克萨斯州的发射台上着陆超重型助推器。由于从轨道速度再入的条件更为严苛，星舰达到这种成熟水平需要更长时间，但马斯克表示，SpaceX可能会在明年开始在得克萨斯州着陆飞船。
他解释道：“对于第四次飞行，我们主要是重复第三次飞行的过程，没有推进剂转移，没有有效载荷舱门打开，也没有SpaceX正在尝试展示的其他项目。”
NASA对第四次星舰发射的主要关注点在于验证SpaceX是否能再次展示前两次飞行中猛禽发动机的出色表现。沃森-摩根表示：“我们的首要任务是确认猛禽发动机在‘助推器11号’上的成功点火以及其整体性能。通过在每次试飞中一致观察到猛禽发动机的表现，我们能够确认SpaceX和NASA正朝着实现月球着陆系统(HLS)所需的所有技术更新稳步前行。因此，我们特别希望在29号飞船上看到猛禽发动机的成功热分离。”
她还说，SpaceX并未计划在下一次星舰试飞中尝试重新启动猛禽发动机。然而，对于未来的星舰来说，这项能力至关重要，无论是为了离开轨道返回地球，还是前往月球并从月球表面起飞。实现在轨发动机重新启动——这是引导星舰进入受控再入所必需的——也是未来将飞船发射到更稳定、更高的轨道的先决条件，在那里飞船可以停留数小时、数天或数周，以部署卫星并尝试进行加油。
星舰的初次测试发射轨迹并未达到稳定轨道，这意味着在完成绕地球一周之前，火箭将自然重新进入大气层，无需进行减速返回操作。
沃森-摩根表示：“在太空中重新点燃猛禽发动机对未来任务至关重要，但我们首先必须做好其他基础工作。如果我们不能保证助推器上的33个发动机和飞船上的6个发动机都能成功点火，那么我们就难以到达我们想去的地方。因此，这实际上是一个逐步建设的过程。”（小小）
本文来源：网易科技报道
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