SpaceX星艦飛船又炸了,馬斯克迷惑表態(tài):成功了!火星等我
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賈浩楠 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI
“本文經(jīng)AI新媒體量子位(公眾號(hào) ID: QbitAI)授權(quán)轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系出處”
馬斯克火星移民計(jì)劃中的關(guān)鍵運(yùn)載工具,星艦火箭原型SN8,在10日凌晨的試飛任務(wù)中,又炸了:

火光沖天,殘骸遍地。

然后,吊詭的一幕出現(xiàn)了,爆炸之后馬斯克發(fā)推祝賀SpaceX任務(wù)成功,并高呼:
火星,我們來了
回顧一下,這已經(jīng)是損毀的第7架星艦原型機(jī)了。

馬斯克剛當(dāng)上全球第二富豪,腦子怎么就瓦特了???
一枚爆炸的火箭,何談成功?
發(fā)生了什么?
北京時(shí)間12月10日凌晨1點(diǎn)45分左右,SpaceX在得州Boca Chica發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,開始試飛實(shí)驗(yàn)。

兩分鐘后,火箭安裝的3臺(tái)「猛禽」發(fā)動(dòng)機(jī)中有1臺(tái)停止工作。但火箭繼續(xù)向8英里(約12.5公里)的高度爬升。

又飛行了4分鐘后,另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)也停止工作,飛行器在空中「懸?!沽艘欢螘r(shí)間:

SN8隨后開始95%自由落體返回地面。
95%,是因?yàn)榕烍w上的固定翼,像翼裝跳傘者張開手腳那樣,對(duì)火箭進(jìn)行姿態(tài)控制(俯仰、翻轉(zhuǎn)、偏航等控制)減速飛行,這一系列動(dòng)作是史無前例的。
這一過程大約持續(xù)了兩分鐘:

在接近地面的時(shí)候,火箭周圍的助推器開始工作,執(zhí)行翻轉(zhuǎn)操作,將其姿態(tài)改為垂直狀態(tài),為著陸做準(zhǔn)備。

然而,助推器似乎并未減慢SN8的速度,飛船最終粗暴地墜落在地面,并發(fā)生了爆炸。不過它的確落在了降落臺(tái)中間的位置:

其實(shí)這一套「先自由落體,再翻轉(zhuǎn)著陸」的方法,SpaceX已經(jīng)很熟悉,獵鷹9火箭已操作過數(shù)十次,只不過獵鷹9并沒有如此復(fù)雜的姿態(tài)控制。

爆炸發(fā)生后,馬斯克發(fā)推解釋說:
下降過程中,飛船頭部燃料罐壓力過低,導(dǎo)致引擎推力下降,著陸速度太快,發(fā)生了爆炸。
不過他仍然不稱其為「失敗」,還在同一條推特中表示拿到了所有目標(biāo)數(shù)據(jù),祝賀SpaceX。
憑什么算“成功”?
按照SpaceX之前透露的消息,本次點(diǎn)火試飛的主要目標(biāo)并不包括成功回收。
在發(fā)射前,馬斯克也有意放話降低外界預(yù)期。
他表示火箭有可能無法達(dá)到目標(biāo)高度,如果最后爆炸,還需要大量時(shí)間清理現(xiàn)場(chǎng)。

除了最后著陸時(shí)爆炸,其他環(huán)節(jié)星艦原型的表現(xiàn),已經(jīng)大大超出很多觀察者的預(yù)期。
所以,未能成功回收,并不算做任務(wù)失敗。
而此次發(fā)射的成功之處,在于SpaceX驗(yàn)證了多項(xiàng)技術(shù),拿到了珍貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為今后星艦定型服役鋪路。

根據(jù)之前SpaceX官方的說法,此次發(fā)射的主要目標(biāo)有:
測(cè)試全尺寸星艦推進(jìn)系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、全不銹鋼船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,推進(jìn)劑加注由主推進(jìn)劑艙切換到頭錐推進(jìn)劑艙的能力,以及返航著陸能力。
重點(diǎn)測(cè)試「腹部拍水式俯沖」關(guān)鍵性姿態(tài)控制能力,為下一步挑戰(zhàn)更高航空飛行高度積累實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)。
所謂「腹部拍水式俯沖」,就是下落過程中95%自由落體階段對(duì)火箭姿態(tài)的控制:

事后,馬斯克在祝賀推特中甚至喊出了「Hell Yeah!」這樣的句子,看來這次的試射,SpaceX確實(shí)達(dá)成了預(yù)定目標(biāo)。
馬斯克:我還有12次機(jī)會(huì)
這一次SN8的試射,創(chuàng)下了幾個(gè)記錄。
這是功能完備的全尺寸原型星艦首次高空測(cè)試飛(高度12500米,之前曾多次降低這一目標(biāo))。
此前的SN5、SN6只「蹦」到了150米左右高度。

此次任務(wù),還是全球唯一現(xiàn)役的全流量分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、史上最強(qiáng)大的甲烷燃料航天發(fā)動(dòng)機(jī)——猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)首次三臺(tái)同時(shí)飛行試射(推力650噸)。
而這一次的試射,存在很多致命風(fēng)險(xiǎn),比如三臺(tái)猛禽最大推力引起的共振風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)過早關(guān)閉風(fēng)險(xiǎn)(從視頻來看,兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了此情況)、巨大推力可能引發(fā)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)、電氣故障導(dǎo)致前后翼失靈風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料艙閥門故障風(fēng)險(xiǎn)……
之前馬斯克給出這次首飛成功幾率只有1/3。相比之下,2018年獵鷹首飛之際,他給出了50%成功率。

在SN8之前,一共有6艘原型星艦在測(cè)試中“壯烈”:
2019年11月20日第一艘Mark1;2020年2月28日第二艘SN1;2020年4月2日第三艘SN3;2020年5月29日第四艘SN4;2020年6月23日第五艘SN7;2020年9月23日第六艘SN7.1。
其中,既有地面點(diǎn)火事故,也有艦體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試事故等等。
馬斯克的終極夢(mèng)想,實(shí)現(xiàn)起來磨難重重。
一路試錯(cuò),一路迭代,按照馬斯克預(yù)期,至少測(cè)試到SN20,才有望定型1.0版星艦,即能夠執(zhí)行任務(wù)的成熟版。而這一目標(biāo)瞄準(zhǔn)2021年~2022年。

馬斯克給自己留了12次機(jī)會(huì)。
SN8后繼者,比如SN9,目前已經(jīng)整備完畢,隨時(shí)可以轉(zhuǎn)場(chǎng)發(fā)射。
SN9既是SN8的雙胞胎,更是升級(jí)版。不僅全部采用新型不銹鋼304L,還在其腹部大面積增加耐高溫瓷片,作為穿越大氣層的隔熱層(TPS)。這意味著有可能SN9在大氣層里飛得更高,飛行難度更大。
不止SN9,正在打造中的星艦系列包括SN10、SN11、SN12、SN13、SN14、SN15、SN16,甚至原型超重鷹火箭各部件已經(jīng)建造過半。

與之配套的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),在此之前已在地面進(jìn)行330次點(diǎn)火測(cè)試、累計(jì)點(diǎn)火時(shí)間多達(dá)16000秒,包括4次150米低空跳。
前幾天,馬斯克剛剛舉家從加州搬到得州居住,之前有外媒分析,馬斯克之所以搬家,是因?yàn)榈弥輿]有州所得稅。
搬家之后,馬斯克確實(shí)能避免為自己的特斯拉股票期權(quán)繳稅。
但得州的Boca Chica也是SpaceX最主要的測(cè)試場(chǎng)和發(fā)射基地。
今天凌晨的任務(wù)結(jié)束后,馬斯克說,南部德州,是通往火星的大門。

參考鏈接
https://twitter.com/elonmusk
https://www.space.com/spacex-starship-sn8-test-launch-landing-explosion


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