终于成功了!马斯克笑开花,SpaceX完美着陆

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Toutiao
最新回复:2021年5月6日 7点36分 PT
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腾讯科技
STARSHIP SN15 HAS LANDED!!! #SpaceX #Starship #SN15 pic.twitter.com/W1UFwHPcrv

— Everything SpaceX (@spacex360) May 5, 2021

北京时间2021年5月6日6点20分左右,SpaceX星舰原型(代号SN15)在得克萨斯州博卡奇卡(Boca Chica)成功进行了高空飞行测试,这是SpaceX星舰原型第五次挑战10公里级高度,也是首次没有发生爆炸事故的完美着陆。

本次飞行程序和此前的四次类似:首先星舰飞行到最高点,随后进行姿态调整,使腹部冲下,借助腹部增大与空气接触面积,加大空气对星舰的阻力,然后星舰徐徐向地面飘落,在距离地面一定高度时,发动机再次点燃,使星舰重新直立起来(俗称“神龙摆尾”),靠发动机的反推进行软着陆。

在本次试验之前,2020年12月10日、2021年2月3日、2021年3月4日和2021年3月27日,星舰原型SN8、SN9、SN10和SN11分别进行了10公里级高度的测试飞行,发射和返回的前期都非常成功,其中SN8和SN9都是在最后着陆阶段发生了触地爆炸。SN10更可惜,在明明稳稳着陆数分钟后还是发生了爆炸,把整个星舰都炸飞了。SN11更是惨烈,当天大雾弥漫,地面摄像机根本看不清星舰,星舰内部的相机显示,SN11正常起飞,在快落地的时候失去信号,透过大雾,首先看到一团红光,紧接着一声巨响,看到有碎片四散开来,发生了粉碎性爆炸。

其中SN8未能成功着陆的原因是飞船的燃料箱压力不足,发动机推力不够,未能让飞船成功软着陆;SN9的三台发动机在着陆的阶段只有一台点火工作,推力不够,发生粉碎性爆炸坠毁事故;据说SN10也是因为最后发动机推力不太够,虽然稳稳站住了,但从回放的画面中可以看到,站住之后在地面反弹了一下,这种反弹可能导致内部管路损坏,发生燃料泄漏,站立了几分钟后还是发生着火并爆炸。通过回放的画面还可以看到,SN10的六个着陆腿中有三个没有完全伸展开来,这说明SN10在结构设计上还是要不断优化。SN11失败的原因推测是由于甲烷轻微泄漏导致的起火损坏了电子设备,最终导致整个星舰爆炸。

此前3月4日测试的SN10算不算成功呢?根据SpaceX的官方说法,算是成功,这种说法也是有道理的,因为星舰的这些“试验箭”其目的是为了一步步进行技术验证,SN10从发射到抵达10千米级高度,然后进行调姿腹部冲下下落,最后重新调姿到站立在地面上,这一切都正常,验证了流程上的各个环节。

当然很多专家和媒体认为SN10并不成功,因为落地后内部结构还是发生了预料之外的损坏,最终还是爆炸了嘛。其实,算成功也好,算不成功也罢,都不是太重要。今天SN15星舰的完美着陆(没有爆炸)真正征服了所有的人。马斯克这种把做互联网产品的快速迭代模式带到了火箭研发领域,令人耳目一新。

最早今年7月进行星舰的整体入轨飞行

从SpaceX给这艘航天器起的名字就可以看出其用途,这是一种能够重复使用,两级入轨的重型火箭发射系统。目标是能够搭载大宗物资往返地球和太空、地球和月球、甚至地球和火星之间,终极愿景甚至支持火星殖民。

目前,我们在提到星舰这个称呼时,特指第二级的飞船部分,就是目前正在测试的部分。飞船部分高50米,直径9米,重约1300吨,安装有3台真空版猛禽发动机和3台海平面版发动机。托举飞船的是一枚更加强大的超重火箭(Super Heavy),这种火箭高72米,直径9米,重达3500吨,安装有28台猛禽发动机。飞船部分加上超重火箭后的总高度达120米,近地轨道运载能力超过100吨,一次性可将100名乘客送上太空。

据官方透露,如果一切进行的顺利,星舰飞船加超重火箭的组合将在今年7月份进行一次亚轨道飞行,这将是SpaceX继重型猎鹰之后又拿出的一件惊人作品。

根据规划,7月份的星舰编号为SN20,超重火箭部分编号为BN3。这里简单说一句,SN是Starship Number的缩写,意思是星舰序列号。BN是Booster Number的缩写,意思是助推器序列号。但根据经验看,7月份能进行轨道飞行的可能性不太大。

日本富豪前泽友作等待乘坐星舰绕月飞行
 

Yusaku Maezawa: Punk rocker turned eccentric billionaire flying people to moon for freehttps://t.co/0bpAmF5TYO pic.twitter.com/0uGHXlwxgE

— Daily Star (@dailystar) May 4, 2021

2018年9月18日,Space X公布前泽友作(Yusaku Maezawa)预购了星舰船票,将作为首位绕月旅行的私人乘客,如果成功,他将成为首位超越地球轨道的商业太空旅客。

资料显示,前泽友作1975年出生,日本收藏家、企业家。他是日本在线时尚零售平台 Start Today、ZOZO 公司创办人(后者 2019 年被 Yahoo! JAPAN 收购)。截至2020年1月,福布斯估计其拥有20亿美元的财富,名列日本富豪榜第22位。

2021年3月2日,日本亿万富豪前泽友作公布了“亲爱的月球(Dear Moon)”计划的动态更新——面向全世界邀请8个人,于2023年免费和他一起乘坐星舰进行一场绕月旅行,3月14日已经截止申请了。

我的一位朋友比较幸运成功申请了本次活动,并收到了官方邮件。他表示,尽管最终能跟随前泽友作先生环月飞行的可能性很小很小,但也不是没有。如果真能选中去月球飞一圈,哪怕冒着生命危险都要去,他宁愿在宇宙星空里化为灰烬,亿万年在苍穹里漂泊,也不愿留在地球上化作一堆肥料参与生物圈下一次循环。

世界最强大的液氧甲烷发动机

有关星舰使用的液氧甲烷“猛禽”发动机,我们在之前的文章《SpaceX星舰从万米高空飘落并稳稳站住 数分钟后发生爆炸》中有过详细科普,这里简单再科普一下。

星舰使用的是以液氧甲烷为燃料的大推力发动机,单台最大推力可达2000多千牛,换算成直觉理解,就是能托举起200多吨的重物,相当于4节载满50吨货物的火车车厢。本次测试使用了3台这样的发动机,上面我们也有提到,完整版的星舰将装有6台这样的发动机,超重火箭则将安装有28台发动机。你可以自己估算一下总推力,非常惊人。

目前,SpaceX星舰的猛禽火箭发动机,贝索斯蓝色起源公司的BE4火箭发动机以及中国民企蓝箭航天的天鹊火箭发动机都是液氧甲烷发动机。

液氧甲烷发动机有什么优点呢?首先,液氧甲烷发动机相较于液氧煤油发动机比冲要大,比冲是火箭发动机常用的衡量指标,其物理意义是,消耗单位质量的燃料,火箭所能获得动量的多少,显然这个数越大越好。其次,甲烷容易燃烧,不容易产生积碳,有利于火箭的重复利用。液氧甲烷发动机相较于液氢液氧发动机则易于设计和维护,而且物美价廉,非常令商业航天公司青睐。值得一提的是,厨房家用煤气罐里储存的就是甲烷。

星舰测试的重要节点事件

2019 年 7 月 26 日,SpaceX对最早的星舰原型机 “星虫”(starhopper)进行了高度20米的自由悬浮测试。

2019年8月27日,SpaceX再次对“星虫”进行测试,成功飞行到150米的高度并安全着陆。

2020年8月5日,星舰原型SN5完成了高度150米的自由悬浮测试。由于没安装头椎,SN5外观看起来就像是一个30多米高的圆柱形不锈钢大水塔。

2020年8月25日,星舰原型SN6同样完成了高度150米的自由悬浮测试。

2020年12月10日,星舰原型SN8进行了12.5公里高度的测试飞行,在最后落地的时候发生坠毁爆炸。

2021年2月3日,星舰原型SN9再次进行了10公里高度的测试飞行,仍然是在最后落地的时候发生坠毁爆炸。

2021年3月4日,星舰原型SN10第三次进行了10公里高度的测试飞行,稳稳落地,但在落地数分钟后,还是发生了爆炸。

2021年3月27日,星舰原型SN11第四次进行了10公里高度的测试飞行,失败的更惨,箭体炸成碎片。

其他的星舰原型要么在地面测试中炸毁,要么完成历史使命,退出了历史舞台。目前,准备建造的星舰原型,已经排到了SN20。

纽约地主
1 楼
干的漂亮 试射十次 终于没爆 太空乘客有了10%的存活率
F
FollowNature
2 楼
赞!下一步就是登月,然后能够返回
S
Science_东岸01
3 楼
刚刚在另一个帖子回复中贴了这个信息,这边新闻就出来了,祝贺SpaceX! 到SN15才第一次完全安全回收,上上一次虽然也着陆最后倾斜摔倒炸了,差之毫厘 这是SpaceX又一个里程碑日子,和上一次安全回收一级火箭一样 (今天其实看着也挺悬,着陆点落在水泥基座边缘,如果往外偏10厘米可能又会倒掉爆炸)
老寓公
4 楼
Us_dream 发表评论于 2021-05-05 17:47:37 前两天美国猎鹰9火箭第二级就是以失控状态坠落的啊,但这群阉货P都不敢放。 *********************** 第二级火箭由于体积小重量轻, 进入大气层时完全烧毁, 有什么失控不失控的。 看样子你连一级火箭还是二级火箭都没搞清楚就在胡诌。把链接发上来证明你不是在说梦话。
f
freeway210
5 楼
真的太屌了。 10年内一定要赚够能去太空游的钱。
靠自己
6 楼
失败是成功之母! 恭喜他,,也学习他这种不放弃的精神!
喜得利
7 楼
外星人引领地球!
B
BeringIce
8 楼
SN15着陆后还是有火焰,不久还听到类似爆炸的声音从下面传出来,还有闪光。但还是历史性成功。SN16已经等候升空了。 迭代改进的速度很快。祝贺祝贺!
l
lurenjia2014
9 楼
2029年外星人就要占领地球了,赶快到火星去。
总是我
10 楼
太特么牛了。
p
pegasus0
11 楼
看到现在猎鹰九每月两次的固定发射,及用反复使用的第一级火箭发射载人龙飞船· 今后星舰也会变得同样的可靠。猎鹰九现在一次商业发射收费62M美刀,今后星舰单次发射费用会更低,虽然星舰的LEO有效荷会超过100吨,对比猎鹰9的 15.6 吨(回收第一级时)。因为星舰会采用新型RAPTOR METHANE FULL-FLOW STAGE ENGINE,加上第二级也将可回收,所以费用会更低。目前一个RAPTOR ENGINE 造价1M美刀,据 ELON 讲最终会降到250K美刀,每次发射的燃料费用也就1M美刀。到那时候开发月球和火星就不是梦想了。
行者陌言
12 楼
太了不起了!再次证明 Failure is the stepping stone to success.
c
cpsc333
13 楼
恭喜
r
roliepolieolie
14 楼
牛人马斯克
L
Linglong2017
15 楼
咋整,中国人把心思都花在了整垮特斯拉上,现在知道做特斯拉的人和做国产电车的人区别在哪儿了吧
破棉袄
16 楼
SPACEX很牛啊,几乎不到一个月,就搞出来一台新的星舰,爆炸了,花一个月再搞一台,再炸了,再搞,直到成功。希望收集了到了靠谱的数据,达成了稳定的设计,以后不再爆炸了。
t
theriver1
17 楼
热烈祝贺,这是人类航天事业的一个里程碑。这个东东可以看作是新一代的航天飞机,而且是可以在地球和火星上降落和起飞的航天飞机。
D
DoctorXI
18 楼
赞一个、五毛们又得冒酸水儿
请重新输入2000
19 楼
赞 甩那帮只会抄袭的猪几条街
s
standardpoodle
20 楼
祝贺! 不过这么大的个玩意,为何不用降落伞加反推火箭呢?
s
standardpoodle
21 楼
这个不是什么新技术。。。 -------------------- 请重新输入2000 发表评论于 2021-05-06 04:27:00 赞 甩那帮只会抄袭的猪几条街
老哈哈
22 楼
失败是成功之母。一龙是时代之翼。
晓悟之
23 楼
星舰是星链得以成功的必要条件,当星链低规道卫星数量达到四万个,因为每个卫星寿命平均五年,正常维持星链运行,每年有八千个卫星要替換,猎鹰火箭每次只能承载六十个,每年得发射134次,成本太高,用星舰每次可承载三百个,大大降低成本每年发射次数也减少到二十七次。且不说登火星,单就能挣钱的星链计划,马斯克拼血也得让星舰成功。
s
standardpoodle
24 楼
美国国家控制全球低轨卫星通讯。。。这是个对所有其他国家安全的巨大威胁。。。这么说绝不是耸人听闻。。 ---------------------- 晓悟之 发表评论于 2021-05-06 06:20:07 星舰是星链得以成功的必要条件,当星链低规道卫星数量达到四万个,因为每个卫星寿命平均五年,正常维持星链运行,每年有八千个卫星要替換,猎鹰火箭每次只能承载六十个,每年得发射134次,成本太高,用星舰每次可承载三百个,大大降低成本每年发射次数也减少到二十七次。且不说登火星,单就能挣钱的星链计划,马斯克拼血也得让星舰成功。
春风春雨88
25 楼
如果马斯克的星链搞成后,中国肯定会学着也搞个星链,这么多卫星挤在低轨道上,对星链有影响吗?