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馬斯克牌“超大竄天猴”首射遭全球圍觀,竟突然“鴿”了……_天天日報

時間:2023-04-18 11:39:23    來源:科普中國網    

“馬斯克的有史以來最強火箭終于要首飛了”,從16日到17日多家外媒紛紛在關注SpaceX公司“星艦”的發射進展。到底這一火箭的性能如何,為何能被稱為世界最強火箭?各家外國媒體和網友又為什么會這么“上頭”呢?


(資料圖片)

按照美國太空探索技術公司(SpaceX)的計劃,“星艦”的首次發射定在北京時間4月17日晚上8時,但當天的發射比預計時間推遲了。

在一看到發射推遲的消息時,就有一種不太好的預感,按照老劉多次報道航天發射的經驗,這種推遲很大程度可以與發射出現突發故障有一定的關聯。

果然,多家外國媒體在北京時間17日晚宣布,由于壓力閥的故障,“星艦”當天的首次發射計劃推遲了。

不過,不論推遲與否,馬斯克的“星艦”計劃已經成功收割了一大批網絡流量與人們的關注度。

先來看幾家外媒在首飛前預報文章的標題,就可以看出熱度有多高。

英國廣播公司(BBC)的標題為“馬斯克的SpaceX公司將試飛巨型星艦火箭系統”。

美國“太空”網站的標題還算比較克制,“SpaceX的第一艘星艦和‘超重型’發射:它將如何運作”

《時代》周刊的標題則為“SpaceX的星艦,有史以來最大的火箭,準備起飛”

讓外媒普遍推崇的“星艦”到底什么樣呢?

老劉說得通俗一點,外形就如同一個超大號的“竄天猴”。

不信請看這張圖。這是BBC在科普“星艦”組成部分的文章中使用的示意圖。

從圖中可以看出,外形如同“竄天猴”的“星艦”組合體由兩部分組成,一部分是外形如同一個鐵罐子的“超重型推進器”,可以看作是我們小時候玩的“竄天猴”下面細長的木棍。而“星艦”的這個“木棍”有70米長,直徑達到9米,配置了33臺“猛禽”發動機提供推力。

而“竄天猴”的另一關鍵部分則是名為STARSHIP的飛船部分。

這兩部分組成了一個巨大的“竄天猴”。

雖然老劉將這個“身高”約120米的“星艦”火箭組合體稱為“超大號竄天猴”,但其實老劉對它并沒有任何不尊重的意思,只是為了用更加具象的形容來讓大家更容易了解它的構型。

而這個構型實際上也是馬斯克的“星艦”非常腦洞大開的創新之處。

一般來說,運載火箭分為多級,比如三級火箭,而載荷則是放置在最上部的整流罩內。

“星艦”則不按常理出牌,直接將第一級推進系統與“星艦”飛船部分直接連接。

再來看看“星艦”在發射塔架上的樣子。

根據SpaceX的設想,“星艦”是一種完全可重復使用的運輸系統,可以將航天員和貨物運送到地球軌道、月球、火星等地。

還有一個很有意思的地方,“星艦”兩部分都想要回收以便重復使用,但“超重型推進器”并沒有安裝著陸腿,所以SpaceX計劃采用地面塔架捕捉的形式進行回收。

馬斯克之前解釋了這一大膽的回收方式:SpaceX或許能夠在半空中捕獲“超重型推進器”,通過精心設計的“發射塔臂”,在推進器接觸地面之前鉤住安裝在其上面的柵格翼。

這個過程難度有多高,先來一起看看安裝在“超重型推進器”上的格柵翼什么樣。

按照SpaceX公司的設想,就是要用發射塔上的特制鉤子鉤住這些格柵翼。他們認為,盡管這樣的解決方案聽起來很復雜,風險也很大,但從技術上講,它將排除所有助推器回收所需的基礎設施,包括不需要在“超重型推進器”上安裝笨重的著陸腿。

不過,老劉仍舊對于這一思路不太理解,目前來看并不一定比安裝著陸腿、垂直回收于陸上或者海上浮動平臺的成功率更高。

由于這種著陸方式過于復雜,所以可以預計在“星艦”的初始發射任務中可能并不會進行回收。所以按照計劃,一旦完成首次發射任務的“超重型推進器”燃料耗盡,并與“星艦”飛船分離之后,將會被“拋棄”在墨西哥灣。

說完了它在構型以及回收方式方面的特殊之處,再來看看它之所以被稱“史上最強”火箭的原因。

從這張圖上可以看出,與近地軌道最大運載能力達到150噸的“星艦”相比,無論“土星五號”還是美國重返月球計劃的“太空發射系統”(SLS)的運載能力都是弟弟。

這種體量的火箭系統發射,變數自然很多,這一點從這次發射計劃整個過程的復雜程度就可以看出來:“星艦”組合體起飛后不到3分鐘,“超重型推進器”耗盡燃料并與“星艦”分離,隨后“超重型推進器”會被“丟棄”在墨西哥灣。“星艦”飛船將使用自身的6臺發動機,工作6分多鐘,最終進入預定軌道。“星艦”將在預定軌道中飛行數圈,并在夏威夷附近再入地球大氣層。預計它會在升空后約一個半小時后濺落于太平洋。

這其中任何一個步驟出現問題都會導致發射失敗。難怪在發射前,馬斯克主動降低外界對于發射成功的預期。他在上周日晚間的推特語音討論中告訴聽眾,SpaceX要成功實現“星艦”試飛面臨著嚴峻挑戰。許多問題都可能導致發射推遲甚至失敗。

有媒體對于發射前因為壓力閥故障導致發射推遲有一定的質疑,但這么大的家伙,馬斯克及其公司比較謹慎也可以理解,畢竟這個大家伙不僅關系著SpaceX公司的未來,也和NASA后續的多個重大航天計劃關系緊密。馬斯克17日在推特上發布消息稱,將在幾天內再次嘗試發射。

老劉最后要說一句,航天是高風險高收益的事業,我們一方面對于馬斯克旗下“星艦”首次發射的進展吃瓜不已,但另一方面也不得不佩服這位“鋼鐵俠”的決心與斗志。

經過排故之后,馬斯克的“竄天猴”能否一飛沖天,讓我們拭目以待。

(來源:樞密院十號)

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