星舰第七飞,终于来了。这是第二代星舰的第一飞,也是 2025 年星舰的第一飞。
七飞其实已经推迟了 3 次,虽然流程和之前差别不大,但创造了几个首次和再次。
视觉效果最震撼的「筷子夹火箭」,再次上演。
却也出现了意料之外的情况,星舰二级解体了。
我们之前介绍过很多次,星舰系统主要分为两级:第一级,底部的超重型助推器(Super Heavy);第二级,顶部的星舰航天器(Starship)。
照例,先完成点燃助推器 33 个猛禽发动机、克服最大动压、一二级热分离、助推器返航点火等环节。
七飞的首个重点出现在 7 分钟左右,是否尝试「筷子夹火箭」,在发射塔回收助推器,就揭晓在此时此刻。
之前,只有五飞成功在发射场回收了助推器,六飞时因为通信塔受损,助推器最终在墨西哥湾溅落。
每次试飞,都保证安全第一,根据发射现场助推器和塔架的情况,才能决定是就地捕获,还是在墨西哥湾着陆。
这一次,SpaceX 没有让蹲守直播间的人们失望,再次实现「筷子夹火箭」,表现比五飞更稳、更丝滑。其实起飞 3 分多钟时,就宣布了助推器将返回发射场进行捕获尝试。
助推器里还隐藏了一个彩蛋——33 台猛禽发动机的其中一台,是五飞用过的猛禽发动机。SpaceX 表示,这是「首次利用经过飞行验证的硬件」。
这不是什么幸运加成,而是为了验证星舰可重复使用的可能性。事实证明,二手的也能用。
吸取第六飞的教训,SpaceX 还在发射塔的机械臂(也就是「筷子」)上测试多个雷达传感器,从而在捕获过程中,更精准地测量机械臂与助推器之间的距离。
接下来,重头戏本该来到 17 分 30 秒左右——首次有效载荷部署演示。不算上次搞怪的香蕉,星舰在第七飞首次搭载了有效载荷:10 个星链模拟器。
这些模拟器在尺寸和重量上与下一代星链卫星相似,将沿着与星舰相同的亚轨道轨迹飞行,并预计在进入大气层时解体。
但是,在我们看到这一幕前,就出现了不妙的情况。
本该绕地球飞行并坠入印度洋的星舰航天器,也就是星舰二级,停止提供遥测数据,主持人也在稍后确认「lost ship」,但原因尚不清楚,后面的一系列任务都戛然而止。
SpaceX 随后说明:「星舰在其上升燃烧过程中经历了一次快速的非计划解体。」
马斯克转发了解体的画面,并配文:「成功是不确定的,但娱乐是有保证的!」
这次试飞最颠覆的改变,恰恰是生命如火花般短暂的星舰二级——星舰航天器第二代首次亮相。
相比第一代,第二代做了多方面的升级,包括隔热瓦、襟翼结构、航电设备、推进系统等等,增强了再入大气层时承受极端高温的能力,也拉长了可以执行任务的时间。
再入大气层时的极端高温,是星舰一直以来在克服的难题。前几次试飞,星舰航天器再入大气层时,基本都有隔热瓦脱落的情况。
SpaceX 吸取教训,将隔热瓦的边缘设计得更平滑,并增加了备用层,应对部分隔热瓦的缺失或损坏,同时又设置了一些「极限操作」——移除星舰的大量隔热瓦,测试星舰的薄弱区域。测试多种金属隔热瓦,其中一种具有主动冷却功能。
但这一次,没能验证星舰二级再入大气层的表现,直播十几分钟就结束了。
按照原定的时间表,整个试飞的时长本该有 1 个多小时。
▲ 预定时间表
37 分 33 秒左右,星舰本该再次尝试在太空中重新启动其中一台猛禽发动机,为的是验证航天器离轨点火的能力,为未来的完全轨道任务做准备(目前还是亚轨道试飞)。
其实,这项操作已经在六飞成功测试过,七飞还想复刻一次,足以证明它的重要性。离轨点火是星舰从轨道返回地球的关键步骤,如果做不到可靠,就无法尝试真正的入轨发射。
47 分 30 秒左右,星舰本该再入大气层。
1 小时 6 分左右,星舰本该以垂直姿态着陆于南印度洋。
为了更多的数据,在看不到的地方,SpaceX 也给星舰做了很多升级。
星舰的摄像头增加到 30 多个,方便工程师在飞行期间了解各处硬件的性能,另外,通信系统也更强了,通过星链,星舰能够在飞行的每个阶段实时传输超过 120 Mbps 的高清视频和遥测数据。
但这一切都建立在星舰二级正常工作的基础上。
星舰 2025 年的第一飞不完美,但它只是一个开始。
为什么是星舰?星舰是人类历史上体积最大、推力最强运载火箭,也是第一个被设计为可完全重复使用的火箭。
其实,一句话就可以概括马斯克对星舰的期待:火箭能够快速重复利用。
这就是为什么,一定要「筷子夹火箭」,而不是重复猎鹰 9 号的陆地着陆场和海上回收船模式。在马斯克的蓝图里,抓捕助推器后,机械臂只需用几分钟将其送回发射台。加注燃料后,火箭可以在着陆短短半小时内再次发射。
▲筷子夹火箭梗图
这样一来,火箭的周转时间缩短了,发射成本也降低了,成本将主要是燃料,像飞机一样,起飞、降落、再次起飞,并且越快越好。
当然,星舰现在离「可完全重复使用」还有距离,在轨加注、难度更高的二级回收等,都是眼前要解决的问题。
2023 年,星舰飞了 2 次。2024 年,星舰飞了 4 次。SpaceX 计划,2025 年要进行 25 次星舰发射,达不达成不一定,但申请已经被 FAA(美国联邦航空管理局)初步批准了。
最早在 2025 年 3 月,我们可能看到两艘星舰在轨加注,首次在轨道上将推进剂从一艘星舰转移到另一艘,为 2026 年载人登陆月球的 NASA 阿耳忒弥斯计划铺平道路。
▲对接效果图
月球当然不是终点。2024 年 9 月,马斯克在 X 表示,计划在两年内,地球-火星转移窗口打开时,向火星发射第一艘无人星舰,如果着陆顺利,将在四年内尝试首次载人火星飞行,从那之后,飞向火星的航班将快速增长,甚至在 20 年内建成一座自给自足的城市。
不过,马斯克说的话经常跳票,不知道七飞的意外,会不会再让这个时间表延后。
星舰一飞的时候,结果更加惨烈,助推器的 33 台发动机中有 3 台未能点火,火箭不久失控并自毁。当时马斯克说:「最有可能发生的其实是最有趣的结果。」
接受失败,甘愿冒险,重要的是之后的反思、学习、修正。就像马斯克曾对 SpaceX 团队发表的动员讲话那样:
成功的概率是不是大于零?如果是,那就去做吧!我们如果发现步子迈得太大了,那么就退回来⼀点儿。