IT 之家 7 月 26 日消息,SpaceX 當(dāng)?shù)貢r間周五完成了第 13 次全尺寸 " 星艦 "(Starship)飛行測試,火箭從美國得州南部發(fā)射,飛越半個地球后,最終精準(zhǔn)落入印度洋預(yù)定海域,且飛船整體保持完整,可謂一次近乎完美的任務(wù)。

從現(xiàn)場畫面來看,漂浮在印度洋上的星艦狀態(tài)良好。SpaceX 工程師隨后使用無人機飛越飛船,對其隔熱層進行檢查,這是迄今為止他們首次如此近距離觀察星艦返回后的狀態(tài)。覆蓋在不銹鋼機身表面的 1.8 萬多塊陶瓷隔熱瓦,經(jīng)受住了高達 1430 攝氏度的高溫考驗。當(dāng)天,星艦從美國得州星艦基地(Starbase)起飛,經(jīng)過約一小時飛行后高速重返大氣層。
此次飛行取得近乎完美的結(jié)果后,SpaceX 很可能將在下一次發(fā)射中邁出更大一步。公司創(chuàng)始人兼 CEO 埃隆 · 馬斯克表示,下一次任務(wù)可能會讓星艦飛入更遠(yuǎn)的軌道,甚至進入近地軌道,隨后返回發(fā)射場,由發(fā)射塔上的機械臂在飛船減速懸停時直接完成空中捕獲。
此前,SpaceX 已成功多次利用發(fā)射塔機械臂回收 " 超重型 "(Super Heavy)助推器。
馬斯克在 X 平臺發(fā)文表示:" 除非任務(wù)數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)新的問題,否則 SpaceX 將在下一次飛行中嘗試用發(fā)射塔捕獲星艦。"

長期以來,隔熱層性能和耐久性一直被認(rèn)為是星艦項目最難攻克的技術(shù)挑戰(zhàn)之一。
SpaceX 希望未來星艦?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)快速周轉(zhuǎn),最終達到每天執(zhí)行多次飛行任務(wù)的目標(biāo)。要實現(xiàn)這一愿景,隔熱層必須能夠承受發(fā)射和再入過程中產(chǎn)生的劇烈振動和極端高溫,而不是每次飛行后都需要更換或大規(guī)模維修。
負(fù)責(zé) SpaceX 直播解說的通信經(jīng)理丹 · 霍特(Dan Huot)表示:" 這是我們第一次讓一艘完整的星艦漂浮在海面上。對于那些試圖獲取隔熱罩?jǐn)?shù)據(jù)的團隊來說,這簡直是夢寐以求的場景。"
完整濺落還意味著,SpaceX 有機會將星艦拖回岸邊,預(yù)計會運往澳大利亞進行更深入的檢查。雖然星艦設(shè)計目標(biāo)是可重復(fù)使用,但并非在經(jīng)歷海水浸泡之后繼續(xù)使用。
霍特表示:" 這對于改進隔熱層以及整艘飛船來說都至關(guān)重要。最令人振奮的是,現(xiàn)在看到的隔熱層幾乎完好無損。此次飛行承受的氣動壓力比以往更高,上升階段對飛船施加了更大的負(fù)荷,但它最終依然完整地漂浮在海面上。"
星艦落水后,SpaceX 仍通過 Starlink 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)持續(xù)接收到飛船信號。飛船機載攝像頭畫面顯示,海水拍打鏡頭時,其搭載的 6 臺 " 猛禽 "(Raptor)發(fā)動機外觀沒有明顯受損跡象。
第 13 次試飛完成主要目標(biāo)
這是星艦搭載 " 超重型 " 助推器進行的第 13 次飛行,也是全球最強火箭 " 星艦 V3" 版本的第二次試飛。
當(dāng)?shù)貢r間下午 5 時 51 分,高約 124 米的火箭從得州星艦基地點火升空。助推器底部 33 臺以液態(tài)甲烷為燃料的猛禽發(fā)動機推動火箭飛越墨西哥灣進入高空,在消耗掉大部分低溫推進劑后,助推器與星艦上面級順利分離。
不過,此次任務(wù)仍有一個目標(biāo)未能完成 —— 超重型助推器受控濺落。
按照計劃,助推器應(yīng)在得州近海重新點火實施著陸制動,以模擬未來返回發(fā)射場回收所需的飛行過程。但部分猛禽發(fā)動機未能成功重新啟動,導(dǎo)致助推器高速墜入海中。今年 5 月上一輪試飛時,SpaceX 在助推器回收階段同樣遇到問題。

SpaceX 在官網(wǎng)更新中表示:" 助推器首次以 V3 構(gòu)型完成了全部 33 臺發(fā)動機參與的大推力返航點火,但燃燒提前結(jié)束。隨后嘗試重新點火執(zhí)行著陸制動,部分發(fā)動機成功啟動,但最終仍以高速撞擊墨西哥灣海面。"
首次部署 Starlink V3 衛(wèi)星
助推器返回地球的同時,星艦繼續(xù)加速飛向太空,6 臺猛禽發(fā)動機持續(xù)工作約 5 分鐘,隨后進入約半小時的滑行階段,飛越加勒比海、大西洋和南非上空。
發(fā)動機關(guān)機幾分鐘后,星艦打開貨艙門,開始部署 20 顆 Starlink 衛(wèi)星。
這是 SpaceX 首次發(fā)射升級版 Starlink V3 衛(wèi)星。新一代衛(wèi)星在吞吐能力和供電性能方面均有顯著提升,同時體積和重量也遠(yuǎn)超 Starlink V2,因此無法使用獵鷹 9 號火箭發(fā)射。
星艦利用類似 "PEZ 糖果盒 " 的專用釋放機構(gòu),通過飛船側(cè)面的狹長開口,將這些扁平衛(wèi)星逐一推出。
不過,這批衛(wèi)星并不會長期留在太空。它們與星艦一樣沿著亞軌道軌跡飛行,并在發(fā)射不到一小時后重新進入大氣層燒毀。
在此期間,SpaceX 地面團隊通過無線電和激光通信鏈路成功與全部衛(wèi)星建立聯(lián)系,并下載了關(guān)鍵遙測數(shù)據(jù)。這也是工程團隊首次獲得 Starlink V3 在太空中的實際運行數(shù)據(jù)。
完成發(fā)動機二次點火測試
完成衛(wèi)星釋放后,工程師又安排星艦進行了一項重要測試 —— 重新點火一臺猛禽發(fā)動機。由于上一輪試飛取消了這一環(huán)節(jié),因此此次測試備受關(guān)注。
發(fā)動機重新點火持續(xù)約 14 秒,南非地區(qū)的觀測者也看到了這一過程。SpaceX 將其稱為 " 未來軌道飛行任務(wù)所需的核心能力 "。隨后,星艦開始返回地球。
下一步:進入軌道并返回發(fā)射場
對于 SpaceX 來說,下一階段目標(biāo)是讓星艦真正進入軌道,并最終返回發(fā)射場,由發(fā)射塔機械臂完成回收。
一旦實現(xiàn)這一目標(biāo),SpaceX 就能夠正式利用星艦執(zhí)行 Starlink V3 商業(yè)發(fā)射任務(wù)。
對于 NASA 而言,星艦進入軌道也意味著可以開展軌道加注燃料技術(shù)演示,這是未來執(zhí)行月球及更遠(yuǎn)深空任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。NASA 正與 SpaceX 和藍色起源(Blue Origin)合作,研發(fā)適用于 " 阿耳忒彌斯 "(Artemis)登月計劃的載人版星艦和 " 藍月 "(Blue Moon)登月器。
NASA 局長賈里德 · 艾薩克曼(Jared Isaacman)在 X 平臺表示:" 期待從這次任務(wù)中獲得更多成果。星艦投入使用后,其能力將徹底改變航天領(lǐng)域,其中最重要的一點,就是確保人類永久守住月球。"
目前,SpaceX 在得州擁有一座投入使用的星艦發(fā)射臺,第二座發(fā)射臺正在升級改造。同時,公司還在佛羅里達州肯尼迪航天中心和卡納維拉爾角太空軍基地建設(shè)兩座新的星艦發(fā)射設(shè)施。
未來的軌道燃料加注演示將需要兩艘星艦同時發(fā)射,并在軌道上完成交會對接,其中一艘向另一艘自動輸送液態(tài)甲烷和液氧推進劑。
要讓星艦具備飛往月球的能力,需要連續(xù)進行多次軌道補加燃料,因此必須實現(xiàn)星艦和超重型助推器的快速重復(fù)使用,并依托多個發(fā)射場高頻執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。
隨著第 13 次試飛圓滿完成,SpaceX 已準(zhǔn)備進入星艦研發(fā)計劃的新階段。不過,這條道路依然充滿挑戰(zhàn)。
SpaceX 星艦飛行可靠性總監(jiān)莎娜 · 迪茲(Shana Diez)表示:" 本次任務(wù)成功獲取了猛禽發(fā)動機離軌點火演示的重要數(shù)據(jù),也完成了新一代 Starlink 衛(wèi)星的首次飛行測試。"
她補充說:" 我認(rèn)為,我們已經(jīng)準(zhǔn)備好正式開啟軌道載荷運輸時代,這讓我非常興奮。開發(fā)測試固然有趣,但我們的最終目標(biāo)始終是把真正的載荷送入太空,而這款火箭擁有改變整個行業(yè)格局的潛力。"