SpaceX的星舰发射是埃隆·马斯克火星梦想的关键第一步 - 彭博社
Loren Grush
SpaceX计划在星期一将其庞大的Starship火箭送入太空,这是新系统的首次重大测试,也是埃隆·马斯克将人类带到火星等遥远目的地的关键里程碑。
发射时间 目前定在 纽约时间上午9:20左右,这个计划已经酝酿了近20年。早在2005年,SpaceX首席执行官马斯克就暗示计划建造一个代号为“BFR”的巨型火箭。
尽管车辆的具体计划随着时间的推移而改变,但其目的始终如一:将人类降落在其他星球上,实现马斯克在火星建立人类定居点的梦想。
“Starship是第一辆真正能够实现马斯克多行星愿景的飞行器,”太空咨询公司Quilty Analytics的研究总监卡勒布·亨利说。“所以从某种意义上说,一切都在朝着这一点发展。”
Starship比上世纪60年代和70年代将宇航员送上月球的土星五号火箭还要大。来源:SpaceX一旦投入运营,Starship将成为人类建造的最强大火箭,能够在起飞时产生1670万磅的推力,并将巨大的有效载荷送入地球轨道及更远的地方。其强大和规模使其成为SpaceX未来的关键部分,具备发射大型卫星和大量太空航行员的能力。NASA计划将该火箭作为重返月球战略的一部分,之前授予SpaceX 29亿美元的合同 来帮助该机构实现这一目标。Starship还被设计为完全可重复使用,与以往任何火箭都不同。SpaceX表示,这将使其运营相对廉价。
所有这些都意味着星期一的发射任务风险很高。在实现任何这些宏伟梦想之前,SpaceX 需要证明 Starship 确实能够到达太空。
“我们真的需要飞行这艘飞船来了解它,”SpaceX 的总裁 Gwynne Shotwell 在二月份的一个太空行业会议上告诉一群记者。
星舰系统
Starship 高约 394 英尺(120 米),是一座巨兽,比上世纪 60 年代和 70 年代带宇航员登月的土星五号火箭以及 NASA 的太空发射系统更大,在去年 11 月进行了首次试飞。它也注定将成为最强大的火箭,能够将 150 到 250 公吨的货物送入地球轨道。SpaceX 目前运营的最强大火箭 Falcon Heavy 只能携带 64 公吨到轨道。Starship 将允许更重的有效载荷,比如 SpaceX 的新型更大的 Starlink 卫星,进入太空。马斯克还表示它可以一次搭载多达 100 名乘客。
星舰系统由两个主要组件组成:一个巨大的火箭助推器和一个用于容纳太空货物和人员的太空船。
助推器被称为超重型,是当完全堆叠在发射台上时系统底部的大圆柱形火箭机身。起飞时,SpaceX 的 33 个新甲烷推进的 Raptor 发动机被设计为同时点火,提供必要的巨大动力,以将如此重的负载送出地球大气层。
弹头形状的 Starship 太空船本身位于超重型助推器的顶部。其多功能能力使其不同于以往任何其他太空飞行器。它可以作为载人飞船、载人着陆器、推进剂加注器和卫星放置器运行。
这两个部件——超重型和星舰——都设计成能够返回地球并完整地降落在地表上。然而,它们的着陆技术有些不寻常:两只巨大的机械臂将从火箭起飞的发射塔伸出,然后在车辆接触地面之前“接住”它们。
这是极其复杂的架构,其中许多部分在飞行中尚未经过测试。
“这真的是一次飞行测试,”Shotwell对记者说道。“真正的目标是不要炸毁发射台。那才是成功。”
SpaceX的星舰在德克萨斯州博卡奇卡。来源:SpaceX### 测试飞行
星舰的首次测试飞行将不载人或货物。
周一,SpaceX将尝试从该公司在德克萨斯州博卡奇卡的星基地设施发射星舰,该公司在过去五年里一直在大规模生产星舰的原型。
在发射不到三分钟后,超重型助推器将与星舰分离,并返回地球进行受控着陆在墨西哥湾。在那里,它将沉入海底,没有恢复计划。测试超重型的可重复使用性将在以后进行。
一旦与超重型分离,星舰将点燃自己的发动机,将星舰推向更深的太空,那里将达到近地轨道速度。发射后大约九分半钟,星舰的发动机将关闭,车辆将在地球周围巡航——达到大约146英里的峰值高度,远入太空。
星舰不会完全绕地球一圈。在夏威夷海岸约140英里外,飞船将穿过地球大气层,然后在太平洋上空着陆。
这个奇怪的测试旨在证明几个关键点:星舰和超重型火箭可以按计划分离,星舰能够达到轨道速度,然后返回地球。
通往星舰的漫长道路
这次发射将是迄今为止对星舰最重要和最复杂的测试。在2020年底至2021年春季期间,SpaceX进行了一系列高空试飞,将星舰飞船的原型送至32800英尺的高度,然后尝试将其再次降落在地球上。其中只有一个原型成功着陆完好无损,没有爆炸。这将是超重型助推器的首次飞行测试。
自2018年SpaceX认真开始开发星舰以来,发射似乎一直在地平线上,公司一直超越了大部分马斯克雄心勃勃的发射截止日期。该公司还必须等待联邦航空管理局对Starbase进行审查,以确定扩建设施的环境影响。2022年6月,该机构表示SpaceX需要实施75项缓解措施,以减少其对该地区的影响。最终在4月14日,联邦航空管理局批准SpaceX从Boca Chica发射星舰。
现在许可证已经发放,SpaceX可以在能够的时候发射Starship。而且它需要加快速度,因为SpaceX已经计划了许多重要的Starship任务 — 从发射NASA宇航员和游客到发射各种卫星和货物。
“我希望明年能够进行100次Starship飞行,”Shotwell在二月份说道。“我不认为我们明年会进行100次Starship飞行,但也许到了2025年,我们会进行100次飞行。”