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馬斯克的星艦第三次試飛,距離成功最近的一次

appso 整合編輯:黃安莉 發(fā)布于:2024-03-15 10:10

星艦第三飛,來了!

3 月 14 可能是馬斯克的幸運日。

這天是圓周率日、國際數(shù)學(xué)日、SpaceX 創(chuàng)立 22 年的紀(jì)念日,更是星艦第三飛的日子。

經(jīng)過兩次試飛,馬斯克這次非常有信心,認(rèn)為第三飛很可能進(jìn)入軌道,成功率在 80%。

他賭對了,星艦成功達(dá)到了軌道速度,到達(dá)了前所未有的高度。第一次把星艦直播看了 1 個小時,這種感覺對于已經(jīng)看過星艦兩次炸掉的我來說也很新奇。

快速回顧星艦前兩次試飛👇

炸了!馬斯克的星艦首飛失敗

馬斯克的星艦又炸了,但有兩個好消息

目前為止最成功的星艦試飛,目標(biāo)打卡 2 個半

這次發(fā)射多少有些玄學(xué)加持。清晨的德州博卡奇卡發(fā)射場,陰沉且刮風(fēng),SpaceX 預(yù)告,好天氣的可能性是 70%。

上帝擲骰遵循了概率,臨近起飛時已是早晨,天氣放晴,海岸和沙灘頭頂藍(lán)天。

倒計時開始,這次眾人的歡呼聲沒有再被打斷,一直數(shù)秒到零,助推器 33 個猛禽發(fā)動機指示燈全部點亮,航天器在隆隆聲中被筆直的火焰推著升空。

從地面遙遙眺望,星艦的尾部如同冉冉升起的白色太陽。

2 分 40 秒左右,第三飛來到了第二飛的關(guān)鍵點:熱分離。助推器和航天器絲滑告別,沒有再發(fā)生爆炸。

到這里已經(jīng)可以宣告,第三飛比首

飛、第二飛走得更遠(yuǎn)。之前兩次試飛都中途折戟,火箭幾分鐘炸成了煙花。

2023 年 4 月的首飛,多臺發(fā)動機不正常,一二級未成功分離,當(dāng)時馬斯克預(yù)期也不是很高,甚至覺得沒炸毀發(fā)射臺就好。

2023 年 11 月的第二飛,發(fā)動機全部正常點火,一二級首次嘗試熱分離便成功,但隨后一級爆炸,二級自毀,沒能按計劃濺落和飛行。

不過,第三飛完成熱分離之后,助推器應(yīng)當(dāng)濺落在墨西哥灣,但攝像機信號被切斷,不確定它的行進(jìn)軌跡。

星艦航天器仍在繼續(xù)朝著既定軌道前進(jìn),繼續(xù)它孤獨的旅程,看見了前輩們都未曾到達(dá)的風(fēng)景,完成第三飛獨有的幾個重要任務(wù)。

首先,星艦航天器完成了有效載荷艙門的開啟和關(guān)閉測試。至于成功與否,SpaceX 表示還需要數(shù)據(jù)審查。

這次星艦仍然沒配備有效載荷,測試主要是為了以后在軌部署星鏈衛(wèi)星打個底稿。

其次,星艦航天器完成了推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移演示。同樣,是否真的成功,有待后續(xù)的數(shù)據(jù)審查。

雖然這次的推進(jìn)劑只有少量,但足以證明,在軌加注技術(shù)有了突破。

未來的進(jìn)階測試,即一艘星艦給另一艘加注推進(jìn)劑,或許也近在眼前。為了登上月球,SpaceX 可能需要進(jìn)行十幾次加注,更別說到達(dá)火星乃至更遠(yuǎn)的地方。

然后,按照計劃,星艦航天器應(yīng)當(dāng)在太空執(zhí)行猛禽發(fā)動機再點火,但這步被跳過了。

SpaceX 解釋,航天器處于「相當(dāng)陡峭的軌道」,無論發(fā)動機是否重新點火,地球引力都會迅速將星艦拖回地球。

最后,星艦航天器返回地球大氣層,穿過等離子體,周圍亮起鮮紅色的光芒,但因姿態(tài)問題,飛船燒毀,再入失敗。

按照計劃,第三飛的飛行軌跡和上兩次不同,終點是印度洋,比之前的夏威夷群島考艾島以北太平洋的著陸點更安全。

滿打滿算,第三飛的 4 個目標(biāo)完成了 2 個半。

不管炸沒炸,SpaceX 又有學(xué)習(xí)材料了

主持人直播解說的時候,一個詞高頻出現(xiàn):Data(數(shù)據(jù))。

發(fā)射前,他們強調(diào)試飛不保證 100% 成功,但至少能積累數(shù)據(jù)。

起飛后進(jìn)展順利,他們在爵士樂的背景里談天說地,笑容都真心了幾分,星艦走得更遠(yuǎn),收入囊中的數(shù)據(jù)當(dāng)然也就更多。

你應(yīng)該已經(jīng)聽過,星艦經(jīng)常被提及的榮譽稱號。

下一代可完全重復(fù)使用重型運載火箭、人類史上體積最大推力最強的運載火箭、第一個被設(shè)計為可完全重復(fù)使用的火箭......

馬斯克希望通過星艦,降低進(jìn)入太空的成本,最終實現(xiàn)航天飛行商業(yè)化,他認(rèn)為,這是實現(xiàn)火星移民所需的關(guān)鍵技術(shù)突破。

目標(biāo)是偉大的,但在柳暗花明之前,往往一山放過一山攔。有了數(shù)據(jù),才能逢山開路,遇水搭橋。

每次觀看星艦的試飛,我們總要做個回顧,因為這是個「漸進(jìn)式創(chuàng)新」的過程,回回都有很多的「第一次」。

到了第三飛,SpaceX 也未夸下 100% 成功的海口,而是一如既往,將每次試飛都當(dāng)成「一次測試」。字里行間,已經(jīng)做好了「不成功就成仁」的準(zhǔn)備。

他們更在意的是,走出實驗室和地面模擬的窠臼,將飛行硬件放入飛行環(huán)境,最大可能地提高學(xué)習(xí)效果。

執(zhí)行第三飛的星艦.

SpaceX 學(xué)到了什么,從每次迭代就可以看出。

第二飛對比首飛有大大小小的 1000 多項改進(jìn),第三飛對比第二飛也是類似,助推器、航天器、發(fā)射臺等軟硬件都有升級,都是為了更猛、更快、更省錢。

今年 2 月,「細(xì)節(jié)狂魔」SpaceX 在官方博客總結(jié)了第二飛失敗的關(guān)鍵原因。

熱分離之后,助推器啟動回推燃燒,但多臺發(fā)動機關(guān)閉,一臺發(fā)動機嚴(yán)重故障,導(dǎo)致助推器爆炸,問題出在向發(fā)動機供應(yīng)液氧的過濾器堵塞了。

第三飛前的點火測試.

所以這一次,SpaceX 進(jìn)行了相應(yīng)的硬件改造,提高了推進(jìn)劑的過濾能力。

第二飛的助推器犧牲之后,航天器也在 150 公里的高空自毀了,原因是啟動液氧排氣口時發(fā)生了泄漏。

同樣地,SpaceX 對癥下藥,改進(jìn)了排氣口,并且首次在航天器上,用電動推力矢量控制系統(tǒng),取代了液壓動力矢量控制系統(tǒng),消除可能的易燃源。

有則改之無則加勉,第二飛的成功經(jīng)驗被第三飛保留了下來,包括被馬斯克稱為「巨大倒置淋浴噴頭」的水冷系統(tǒng),它向上噴水,抵消助推器產(chǎn)生的熱量,保護了寶貴的發(fā)射臺。

第三飛對比第二飛,最明顯的、外在的變化體現(xiàn)在時間。

發(fā)射前推進(jìn)劑的加注時間大大縮短,前兩次約 97 分鐘,這次約 50 分鐘,因為增加了新泵和副冷卻器。

飛行時長也被壓縮,第三飛全程 64 分鐘,比前兩次計劃的 90 分鐘少了 26 分鐘。

軌道高度也有所下降,飛行最高點略低了 15 公里,可能是稍微降低測試難度,盡可能多打卡幾個任務(wù)。

這次因為再入失敗,沒有完成全程,但測試的目的已經(jīng)達(dá)到了。

同樣的錯誤只犯一次,驗證的成功必須重演,每次試飛的價值就被最大化,下一次試飛也能省略不必要的麻煩,更快地做好準(zhǔn)備。

快速迭代開發(fā),是 SpaceX 所有重大創(chuàng)新進(jìn)步的基礎(chǔ),包括獵鷹、龍飛船和星鏈,同樣也用于星艦。

只有這樣,才能拿到一手實測數(shù)據(jù),離目標(biāo)越來越近:構(gòu)建一個完全可重復(fù)使用的發(fā)射系統(tǒng),將衛(wèi)星、有效載荷、機組人員和貨物運送到各種軌道以及地球、月球或火星著陸點。

更多的星艦已準(zhǔn)備好飛行

星艦的第三飛,只是 SpaceX 今年的開胃菜。

馬斯克甚至希望,能在今年發(fā)射 9 次星艦,保底 6 次。

按照過往的節(jié)奏,首飛 2023 年 4 月,第二飛 2023 年 11 月,再到今天第三次試飛,間隔雖然變短,但 9 次的目標(biāo)還是有點懸。

如此激進(jìn)的計劃有其原因,SpaceX 和貝索斯的藍(lán)色起源,都是 NASA 阿爾忒彌斯 3 號計劃載人著陸系統(tǒng)的供應(yīng)商。

NASA 原定于 2025 年將第一批宇航員送上月球南極帶,但考慮到宇航員的人身安全,將計劃推遲到了不早于 2026 年 9 月。

登上月球依然遙遠(yuǎn),今天的第三飛,大部分任務(wù)完成地很絲滑,已經(jīng)足夠讓人驚喜,甚至令人意外。

原型機五飛四炸,首飛炸,第二飛炸,這次居然沒炸,不能再拿「史上最貴煙花」嘲笑馬斯克,前兩次保持低調(diào)的 NASA 局長 Bill Nelson,也對 SpaceX 表示了祝賀。

一次次爆炸的背后,藐視規(guī)則,摸索邊界,直面問題,承擔(dān)風(fēng)險,才是 SpaceX 這樣的團隊最寶貴的品質(zhì)。

《馬斯克傳》里寫到一個故事,兩位 SpaceX 工程師不斷改進(jìn)發(fā)動機,到最后發(fā)動機解體了,他們反而很高興:「好,現(xiàn)在我們知道它的極限在哪了!

這就是一種解決問題的意識。探索未知,制造人類最強的太空運輸系統(tǒng),不能在真空里規(guī)避問題,而是更快地找出問題,然后解決它們,失敗只是成功必經(jīng)的過程而已。

2002 年,22 年前的 3 月 14 日,SpaceX 成立了,馬斯克的初衷非常簡單:人類不會被永遠(yuǎn)困在地球上。

SpaceX 的下一次試飛總是值得期待,微小的進(jìn)步從起飛、分離甚至爆炸的火光中延續(xù)而來。

他們寫在官網(wǎng)的一句話,樸素而有力量:

更多的星艦已準(zhǔn)備好飛行。

本文來源:APPSO

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