SpaceX即將迎來其歷史上最關(guān)鍵的時刻之一。
這家馬斯克旗下的火箭公司計劃最早于北京時間5月20日17:30 - 19:00,在美國德克薩斯州星際基地發(fā)射全新第三代星艦(Starship V3)——這是迄今為止最大、推力最強的運載火箭,也是星艦系列的第12次試飛。
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此次發(fā)射的時機高度敏感。據(jù)報道,SpaceX計劃最早于發(fā)射次日公開招股說明書,并可能于6月12日完成上市,此次IPO有望成為史上規(guī)模最大的科技公司上市之一。與此同時,SpaceX正與杰夫·貝索斯旗下的Blue Origin競爭,爭奪NASA阿爾忒彌斯(Artemis)登月計劃的核心合同,目標是在2028年將宇航員送上月球。
馬斯克此前在X平臺上表示,星艦V3將實現(xiàn)完全可重復(fù)使用。星艦V3相較前代實現(xiàn)了跨代升級:有效載荷能力從35噸躍升至100噸以上,全面優(yōu)化快速復(fù)用設(shè)計,并首次配備軌道推進劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。馬斯克此前在X平臺表示,星艦V3將實現(xiàn)完全可重復(fù)使用。本次試飛預(yù)計持續(xù)約65分鐘,飛行計劃包括部署22顆模擬星鏈衛(wèi)星,并在太空中重新點燃上級飛船的一臺發(fā)動機。
七個月沉寂后的關(guān)鍵一躍
星艦的上一次試飛(第11次)距今已逾七個月。在此期間,星艦經(jīng)歷了一系列挫折——去年的試飛中出現(xiàn)了不受控的大氣層再入以及兩次飛行中爆炸事故,嚴重拖慢了研發(fā)進度。
星艦V3的研發(fā)過程同樣并非一帆風順:超重助推器在去年11月的發(fā)射前測試中發(fā)生爆炸,今年4月Raptor 3發(fā)動機測試也出現(xiàn)故障。
SpaceX表示,目前已解決相關(guān)技術(shù)問題,對此次發(fā)射充滿信心。
星艦V3將從SpaceX星際基地的全新發(fā)射臺升空,整體高度達408英尺(約124米),比前代略高。本次試飛中,超重助推器將在升空約7分鐘后自主降落于墨西哥灣海面,不嘗試返回發(fā)射臺由"筷子"機械臂捕獲;上級飛船則將在約65分鐘后濺落于印度洋。
三大核心升級
運力大幅躍升
星艦V3搭載33臺Raptor 3發(fā)動機,起飛推力約達1800萬磅(約8165噸),較上一代提升近10%。上級飛船配備6臺Raptor 3發(fā)動機,合計推力超過330萬磅。得益于此,星艦V3的近地軌道運力從V2的35噸提升至100噸以上,大幅降低了大型任務(wù)所需的發(fā)射次數(shù),并有望進一步壓低每磅載荷的發(fā)射成本。
Raptor 3發(fā)動機的海平面推力提升至250噸,真空推力達275噸,并將傳感器與控制器集成于發(fā)動機內(nèi)部,從而取消了發(fā)動機保護罩,結(jié)構(gòu)更為簡潔。
深度優(yōu)化快速復(fù)用
SpaceX在V3中對超重助推器進行了多項針對高頻復(fù)用的改造。柵格翼數(shù)量由4片縮減為3片,但每片尺寸擴大50%、強度顯著提升,使助推器能夠以更大攻角下降,支持更精準的返回著陸。燃料輸送管經(jīng)過重新設(shè)計,尺寸接近獵鷹9號一子級,可支持33臺發(fā)動機同時快速點火,并實現(xiàn)更可靠的翻轉(zhuǎn)機動。
此外,熱分離環(huán)從一次性設(shè)計改為集成式設(shè)計,取代了此前每次飛行后需丟棄的防護級間段,減少了零部件損耗和飛行后維修需求。上級飛船同樣經(jīng)過系統(tǒng)簡化與熱防護重構(gòu),旨在縮短兩次飛行之間的周轉(zhuǎn)時間。
馬斯克此前曾指出,星艦?zāi)壳懊媾R的最大技術(shù)挑戰(zhàn)正是熱防護系統(tǒng)的可重復(fù)使用性。"從未有人制造過可重復(fù)使用的軌道級熱防護罩,"他在今年2月的一檔播客中表示,"熱防護罩必須在上升階段不脫落大量隔熱瓦,返回時也不能因過熱損壞主結(jié)構(gòu)。"針對這一問題,本次試飛將部署兩顆檢查衛(wèi)星,對飛船熱防護系統(tǒng)進行在軌成像,并將數(shù)據(jù)實時傳回地面。
軌道推進劑轉(zhuǎn)移:登月關(guān)鍵一環(huán)
星艦V3首次配備了星艦間推進劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng),包括上級飛船背風側(cè)的四個對接錐以及船間推進劑輸送接口,并新增了用于在微重力環(huán)境下精確測量推進劑液位的射頻傳感器。這一能力對于阿爾忒彌斯登月任務(wù)至關(guān)重要——飛船上級需在太空中完成推進劑補加,方能飛往月球。SpaceX迄今尚未嘗試此類操作,但本次試飛將為后續(xù)驗證奠定基礎(chǔ)。
NASA登月時間表承壓,IPO窗口同步開啟
星艦的研發(fā)進度落后于NASA的預(yù)期。NASA局長Jared Isaacman上月在國會聽證會上表示,阿爾忒彌斯III任務(wù)將推遲至2027年底發(fā)射,而非此前計劃的2027年中。
該任務(wù)要求星艦上級飛船在近地軌道與NASA獵戶座飛船完成交會對接;此后,SpaceX還需在極短時間內(nèi)完成星艦載人認證,以備2028年阿爾忒彌斯IV任務(wù)將宇航員送上月球。
在商業(yè)層面,SpaceX的IPO計劃與星艦試飛高度重疊。據(jù)路透社報道,SpaceX計劃最早于5月20日(即發(fā)射次日)公開招股說明書,并可能于6月12日掛牌上市。另
此次試飛的成敗,將直接影響市場對這家公司技術(shù)實力與商業(yè)前景的判斷,其重要性不言而喻。
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