星舰的第15次飞行,定在了11月。在马斯克10月20日听取了财报电话会,把星舰的第15次试飞的事摆上了台面。9月28日的星舰第14次试飞,终于成功进入到了地球轨道。那么接下来的星舰第15次试飞,就要玩杂技了:用发射塔的两双机械臂,把超重助推器和星舰飞船,在空中捕获返回的飞船二级。
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这也就意味着,星舰的第15次飞行的目标是直接冲着“轨道级运载火箭首次两级完全回收”去的。他本人的原话是,成功的可能性“大于失败”,大概五五开往上。
圈叔就来说说这回星舰的十五飞和十四飞的区别。
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发射塔上那对巨型机械臂,单根长36米、高18米,承重能力超过700吨,夹火箭的逻辑跟夹娃娃机完全不是一回事:火箭在天上减速悬停,把自己稳稳送到两根机械臂之间,臂合拢,扣住箭体上的挂载点。差一点都不行,偏了就是几百吨的铁疙瘩砸在塔上。超重助推器已经成功被夹过三次,算是有底子了。但星舰飞船不一样,它得先从轨道高度回来,扛过再入大气层的高温,以“腹部拍水”的姿势滑翔下来,到了塔附近再点火翻身、竖起来,把自己送进机械臂的夹缝里。整个过程环环相扣,任何一步出岔子,后面就都不用想了。
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马斯克敢把概率说成“大于五成”,底气来自前面攒下的数据。可风险也明摆着:星舰飞船的塔架捕获从来没在真实飞行中验证过,而且第14次飞行里猛禽真空发动机提前关机,任务时长被砍了一大截,飞船最后是在太平洋溅落的。如果第15次再出现类似问题,飞船根本回不到发射场,双捕获就无从谈起。所以这个“大于五成”更像一个精算过的赌注:助推器那一半的胜率已经不低,飞船那一半还得看运气。
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为什么非要赌这一把?因为“完全复用”这四个字,是星舰所有商业故事的地基。
现在猎鹰9号只回收一级助推器,上面级用完就扔;星舰想把两级都收回来,让整枚火箭像飞机一样反复飞。马斯克在电话会上把话说得很重:唯一能把人类意识持续延伸到地球之外的方式,就是完全可复用的轨道运载火箭。成本上的账更直观:不复用的时候星舰发射成本大概600到900美元一公斤,复用五六次能压到200美元以下;而如果完全复用跑通,目标是把进入太空的成本拉到现在的百分之一量级。星链V3卫星的部署、轨道数据中心的设想、甚至火星货运的时间表,全都挂在这根链条上。
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当然,马斯克自己留了退路:不保证首次就成,年底前还有密集试飞,2027年要把发射频率拉到每周一次、再往后每周两次。
再来回顾一下星舰十四飞的惊险。9月28日的发射,星舰开始很顺利,33台猛禽发动机全部点火成功,超重的助推器把火箭送上了天。只是意外也很快到来,超重型助推器在飞行过程中,多台发动机失去推力,好在助推器最终还是完成了受控着陆。
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真正的麻烦发生在星舰飞船上,在飞船和助推器分离之后,三台专门为太空真空环境设计的真空板猛禽发动机的其中一台突然提前熄火。当时SpaceX团队一度宣布要取消第二次点火,甚至直接放弃入轨尝试。但在紧急评估后,他们决定博一次,重新尝试轨道插入点火,结果就是成功了。
星舰于是以每小时超28000公里的速度,在大约275公里的高度绕地球飞行。并在入轨之后,飞船释放26颗新一代星链V3卫星。随后马斯克在社交平台上确认,这些卫星都运行正常。这也是星舰第一次在太空部署有效载荷。
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不过也看得出来,这次星舰的入轨完全就是带病上天。3台真空版猛禽发动机,飞着飞着其中一台就直接歇了。虽然有SpaceX团队临场决定搏一把入轨,但发动机故障的原因,过去一周时间额也没有明确出来。
再就是星舰原计划要在轨飞行约10小时,但是由于推进系统问题,实际飞行的时间被大为压缩,提前了好几小时。最终在发射9小时50分钟左右后溅落海面。动作都做了,但任务流程乱了。
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这次以甲烷为燃料的真空版猛禽发动机,是星舰最复杂也是最昂贵的部件。早在今年5月的星舰第12次飞行时,就曾出现过发动机没按计划点燃的情况。所以这次的出状况,并不是简单的偶发事件。
而这件事背后,可能更紧张的是NASA。星舰是NASA阿尔忒弥斯计划里两种载人登月方案的航天器之一,目标就是在2028年把宇航员重新送上月球,星舰的登月恰恰就是依赖同一套猛禽发动机系统,把宇航员从月球轨道送到月表之后再接回来。
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换句话说,发动机系统如果存在设计问题,那不光是星舰自己的事,NASA的登月时间表也得跟着改。而美国官方给自己定的目标是2028年前重返月球,中国则计划在2030年前实现载人登月。这中间的时间窗口,容不得太多意外。真正的压力是登月计划。
说完了担忧,也得承认一件事:星舰确实强。
它的设计运力是近地轨道150吨,一次性使用模式甚至可以达到250到300吨,相当于10枚传统重型运载火箭的运载能力。满载起飞推力大约7600吨力,约等于15架波音747同时起飞的推力。如果星舰最终能实现成熟的可复用,发射成本还有望进一步下降,对整个航天产业的冲击将是颠覆性的。
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中国目前追赶星舰的核心项目是长征九号运载火箭。根据公开信息,长征九号的标准版起飞推力6100吨,近地轨道运力不低于150吨,地月转移轨道运力超过50吨,预计基础构型2028年左右首飞,一级重复使用构型2030年首飞。
有一点是确定的:当星舰已经开始入轨送货,而长征九号还在图纸和地面测试阶段的时候,这个差距是客观存在的。
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