今天早些时候,星际飞船第一级"超重型"助推器成功降落在墨西哥湾,随后本体带伤经受高温考验成功受控落海,这标志着 SpaceX 公司在得克萨斯州的"星际飞船"项目取得了重大进展。今天的测试是完全集成的"星际飞船"堆栈的第四次飞行,也是该助推器首次在没有任何重大异常的情况下完成飞行。
图为 SpaceX 在今天测试中的分离阶段
SpaceX 原计划用发射塔接住助推器,但在尝试之前,该公司必须确保火箭不会对发射塔构成威胁。
太空探索技术公司(SpaceX)的"星际飞船超重型"(Starship Super Heavy)是世界上最大的火箭助推器,它配备了 33 个"猛禽"(Raptor)发动机。这些发动机使其能够产生近 200 万磅的推力,而这些发动机在星际飞船项目的整个生命周期中都被证明是棘手的。在今年早些时候进行的第三次"星际飞船"飞行中,助推器几乎实现了软着陆,但其发动机在最后一刻未能点火。这使得火箭无法降低速度,结果坠入海中。
今天升空后,33 台猛禽发动机中有 32 台正常工作,并在级间分离时按预期关闭。一组发动机随后成功地重新点燃,进行助推回燃,推动火箭返回发射场,同时第二级发动机开始行程。超重型火箭测试的关键部分是点燃发动机进行着陆燃烧,因为这是上一次飞行中的故障点。
这一次,助推器的引擎重新点燃,成功地让它减速软着陆。这代表着SpaceX克服了星际飞船计划中的一个重大障碍。
在此之后,测试的重点转移到了第二级"星际飞船"上。在上一次测试中,第二级飞船提供了非常好的视觉效果,因为 SpaceX 能够实时转播它重返大气层的过程。由于 SpaceX 计划重复使用第二级飞船,因此成功重返大气层对 Starship 至关重要。这种快速再利用能力是 Starship 计划中火星任务的核心,因为它将使 SpaceX 大幅降低发射成本。
星际飞船在升空近 45 分钟后重新进入大气层。该公司表示,在飞船上的18000块隔热瓦中,工程师们故意用更薄的隔热瓦替换了一块,并完全移除了两块隔热瓦,以便 "测量在这些位置没有隔热瓦的情况下会有多热,同时测试一些热保护选项"。SpaceX 公司首席执行官埃隆-马斯克后来在 X 上说,尽管飞船的挡板受损,并丢失了 "许多瓦片",但飞船还是成功地溅落了。马斯克曾说过,隔热盾系统是星际飞船开发过程中"最大的遗留问题"。这一次,飞船襟翼的动作更加可控,以确保飞船在进行着陆时重要的翻转动作时保持稳定。
任务控制人员在接近 48 分钟时确认,飞船的襟翼运行正常。此后不久,第二级星舰开始发出紫色光芒,因为它已被等离子体完全吞噬。随后,飞船进入大气层,并进入再入大气层温度最高的区域。
图为带伤受控溅落时的情景,摄像头镜头毁损,因此画面不清。
星际飞船在穿越这一区域后保持了重返轨道,在重返大气层七分钟后似乎仍在正常运行。55 分钟时,绿色火花吞噬了飞行器,同时任务控制人员确认轨道继续保持正常。然而,就在此时,前襟翼(火箭顶部的襟翼)被融化,碎片不断飞出。这也导致第二级"星际飞船"上的摄像头镜头发生破裂,但尽管襟翼受损,"星际飞船"仍继续向地球下降。
第二级星际飞船随后越过了最大动压区,这是它在重返大气层过程中承受最大应力的点。尽管照相机镜头已经破裂,但飞船在距离海面约 30 千米时还是越过了 2 马赫,尽管襟翼受损,但"星际飞船"还是开始姿态控制并成功带伤完成溅落,这标志着今天试飞的结束。
在测试之前,SpaceX 曾解释说,"主要目标是用超重型助推器在墨西哥湾执行着陆燃烧和软溅落,并实现星际飞船的受控进入"。