北京时间4月20日,有史以来最大的运载火箭“星舰”,在首次发射中以爆炸告终。
据SpaceX称,失败原因是助推器未能与火箭分离,在确认火箭无法挽回后,地面发射团队将其人为引爆。
虽然本次发射从本质上说带有强烈的实验性质,但在发射失败后,无论是马斯克本人,还是SpaceX团队成员,以及关注星舰发射的无数网民们,几乎一边倒地送上了祝贺。
【资料图】
为什么一次失败的发射实验能获得赞扬?为什么一个私营企业的火箭发射能引起这么大的关注?
01
人类最强火箭
我们常说的“星舰”其实指的是一个系统,由上面级“星舰(Starship)”和一级助推器“超重(Super Heavy)”组成。(“星舰”既是上面级的名字,同时也是整套系统的名字。)该系统是SpaceX研制的一种完全可重复使用的重型运载火箭系统,目标是将货物和宇航员带到地球轨道、月球、火星甚至更远的地方。
星舰服役后将成为人类有史以来最强大的火箭。星舰全高120米,直径9米,重达5000吨,近地轨道载荷量150吨,起飞总推力达到了惊人的7590吨,是“阿波罗计划”使用的土星5号重型火箭的2倍多。同时,星舰系统也将是第一个完全可重复使用的运载火箭系统。
而星舰结构中能给人带来最大震撼的,必然是它庞大且密集的29台“猛禽”发动机(原计划安装33台),在带来“密集恐惧症”的同时,又充满了暴力美学的美感。
*充满暴力美学的“猛禽”发动机
这其实是一种“权宜之计”,但同时又是SpaceX技术实力的体现:为了提升总体载荷重量,在短期内无法提高单个发动机推力的情况下,最简单直接的方法就是装上尽可能多的发动机,但马斯克想到的方法其实航天界的其他人也能想到,如前苏联的N1火箭,就布置了多达30台引擎。
但N1的30台引擎,却用接连4次发射失败葬送了前苏联的宇航梦:过多的发动机并联导致严重的共振问题,在火箭发射严酷的工作环境下,一台发动机的故障就可能导致整个发射任务的失败。
而星舰其实并没有从根本上解决这个问题,如果认真观看昨天的发射录像,会发现总有5-6台发动机处在关机状态。
*发射直播中,空心圆代表了失效的发动机。
但SpaceX从某种程度上“无视”了这个问题,利用从“猎鹰9”时代积累下的姿态控制技术,即便个别发动机失效,星舰依旧可以利用软件控制住飞行姿态。
*“猎鹰9”的回收技术,让SpaceX积累了成熟的姿态控制技术。
在造出人类最大火箭的同时,SpaceX还在近乎疯狂地降低成本,扮演了航天领域价格屠夫的角色。
为了降低制造成本,“星舰”的主体材料没有使用传统昂贵的碳纤维,而是使用304不锈钢,推进剂则是相对便宜且易于获取的液氧和液化天然气,甚至因星舰返回大气层时只有一面会因摩擦产生高温,所以连隔热板也只铺了一面。
*星舰的隔热板实际上只贴在会产生高温的那一面。
配合星舰系统可以完全重复使用的特性,分摊多次利用的成本后,星舰每公斤的发射成本大约只需40美元,对比目前平均每公斤10000~20000美元的运输成本,成本降低99.5%,堪称降维打击。
02
马斯克的小目标们
众所周知,马斯克的终极目标是移民火星,而将这个宏大目标拆分成星舰系统的分类后,我们就能更清楚地看到马斯克的每一个“小目标”。
根据目前的研发进展,星舰分为测试版星舰(原型机)、登月版星舰、环月旅行星舰、货运版星舰、加油版星舰、卫星平台、洲际旅行星舰等多个版本。
测试版星舰(原型机)
星舰的第一代原型机为Starhopper(星虫),第二代原型机更名为现在的Starship(星舰)。测试版星舰已建造(或测试)超过24台,4月20日放烟花的就是其中一台。
月球版星舰
月球版星舰已获得NASA牵头的阿尔忒弥斯计划载人登陆系统合同,合同金额高达28.9亿美元,计划于2025年的阿尔忒弥斯3号实施载人登月。
火星版星舰
因火星旅程的距离和难度原因,火星版星舰需要其他种类星舰的配合,并且包括在轨加注燃料、地火轨道转移、火星大气再入与火星着陆、火星表面燃料生产等多个特殊环节。
其他版本
货运版、加油版、卫星平台、洲际旅行星舰等版本目前仅见于PPT中。
按照星舰的设计规划和马斯克的理想,星舰的最终目标是将人类和物资送上火星并建立基地。马斯克说,如果自己死后能埋在火星,是件很浪漫的事。
03
失败乃成功之母
虽然本次发射失败引发了大量关注,但其在星舰的研发历程中可能并不算什么。
自2018年12月星舰MK1因储罐结构无法承受压力破裂而报废开始,SpaceX至今陆陆续续进行了43次实验,其中29次因各种原因从未飞行,2次飞了150米,4次飞了10公里,1次飞了12.5公里,在这7次飞行中,有4架原型机坠毁并彻底损坏,2架退役并拆除,只有1架被保留下来,被存放在展示区。
*星舰密密麻麻的实验列表。
有意思的是,2020年2月测试的星舰SN2,在加压测试后退役,被改造成了基地储水罐。
*“SpaceX牌储水罐,用过都说好”
在发射失败后,马斯克立刻给SpaceX团队送上祝贺,并称为几个月后的下一次测试学到了很多东西。
《中国航天报》也在今天刊文表示:“虽然未能完成首飞目标,但“星舰”技术指标的确刷新了航天器的运载指标纪录,未来有望为航天发射事业提供更多可能。”
按照SpaceX和马斯克的一贯风格,一次发射失败绝不可能让其止步于此,“愈炸愈勇”已经成了用来形容SpaceX和马斯克的一个专有形容词,这种风格或许正是SpaceX公司能迅速崛起的原因之一。
“失败是成功之母”,这可能是我们所有人上学时经常从老师那里听到的一句话,只是巨大的生存压力不允许我们有失败的机会。但SpaceX和马斯克告诉我们,无论科研,还是我们每个人,失败并不能决定一些事,起决定因素的,是我们面对失败的态度。
资料参考:
SpaceX星舟 - 维基百科, www.zh.wikipedia.org/wiki/SpaceX星艦
星舰 - 灰机wiki (huijiwiki.com),www.sat.huijiwiki.com/wiki/星舰
作者:鹤山 排版:骆伟玲
图片源于Q仔互联网冲浪所得,若有侵权,后台联系,Q仔滑跪删除~
清博旗下的产品大多开放免费试用权限,想体验我们的产品,欢迎咨询~
对咱们文章有兴趣或者有意见的朋友也可以扫码勾搭Q仔哦~
想找到志同道合,相互学习进步的朋友,欢迎大家扫码进群~
转载/品牌/媒体合作
产品客服答疑
未来派对(群)
关键词:
相关内容
- SpaceX星舰炸了,但所有人都很高兴 a>
- 【会员风采】工银瑞信基金荣获人民银行金融科技发展奖二等奖 a>
- 中国出入境检验检疫协会关于公布获得生态原产地保护区名单的公告(2023年第5号) 天天快讯 a>
- 【国家安全教育】保密无小事,人人当尽责 a>
- 纯电时代下,为何这三款燃油车更值得买?有何优点? a>
- 当前滚动:hkcmd.exe是什么进程?hkcmd有什么作用 a>
- 微速讯:江西九江学院官网主站_江西九江学院官网 a>
- 淘宝店注册公司_淘宝店注册 a>
- 结转制造费用怎么结转分录_结转制造费用怎么结转|环球速读 a>
- 男生对女生说的情话500字_男生对女生说的情话 a>
- 播报:瓜帅笑谈马赫雷斯:不上他时他对我发脾气,然后我就注意到他了 a>
- 从顶层设计开始,天齐锂业不断挖掘碳中和核心价值 a>
- “下床有,上床无” ,说的是啥病? a>
- 成为更好的父母,从三个“不要”开始 a>
- 世界信息:苹果上海交通卡Apple Pay可自动充值 北京等地也将陆续上线 a>
- 2023年4月22日美元对日币汇率行情一览表|天天观热点 a>
- 暖贴的发热原理是什么?_暖贴 a>
- 中学生心理健康包括哪些方面_心理健康包括哪些方面 a>
- “优等生”百威中国可持续发展期中成绩单亮眼 四科全优 a>
- 使命召唤百度云下载-使命召唤8百度云 每日快讯 a>