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SpaceX成功发射“星舰”，重返大气层销毁

凤凰网科技 · 公众号 · · 2024-03-14 23:31

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凤凰网科技出品

综合整理｜萧雨

微信编辑｜杨倩

SpaceX成功发射“星舰”

北京时间3月14日，美国中部时间周四8:25分(北京时间周四21:25分)，SpaceX巨型火箭“星舰”从得州博卡奇卡的星际基地发射升空。这是星舰的第三次试飞，前两次均告失败。

SpaceX强调称，今天的试飞仍是一次“测试”。第三次试飞将在吸取此前试飞经验的同时，尝试完成一些雄心勃勃的目标，包括成功完成第一级和第二级的升空燃烧，打开和关闭星舰的有效载荷舱门，在第二级的滑行阶段进行燃料转移示范，在太空中首次重新点燃猛禽发动机，以及让星舰在受控情况下再入大气层。

星舰还将在此次试飞中使用新的飞行轨迹，目标是在印度洋溅落。这条新的飞行路径能够让SpaceX尝试新的技术，例如发动机在太空中点火，并同时最大限度地确保公共安全。

大约3分钟后，星舰成功完成了一二级分离，超重型火箭返回准备在墨西哥湾溅落。但SpaceX发言人丹·霍特(Dan Huot)在直播中表示，超重型火箭在返回途中丢失了。

图｜星舰即将溅落印度洋

随后，星舰的第二级完好无损地进入了太空，发动机已经关闭正处于滑行阶段。接下来，它重新进入大气层，尝试在印度洋溅落。科技博客TheVerge认为，SpaceX在第三次试飞中成功发射了星舰。它已经完成了与超重型火箭的热级分离，并打开了有效载荷门以展示如何将其用于将星链卫星送入轨道等任务。和前两次试飞相比，星舰第二级完好无损地进入了太空。

星舰重新进入大气层的画面十分壮观。由于它要穿过越来越稠密的空气，产生的温度可能高达华氏2600度(约合1427摄氏度)。多亏了星舰上配备的星链卫星，SpaceX得以拍摄到星舰再入大气层的部分壮观场景。视频显示，当星舰重新进入大气层时，飞船被高温等离子体包裹，仿佛燃起了火焰。

图｜星舰周围的等离子体

星舰没有挺过重返大气层这一难关

不过，随后视频画面就消失了。星舰当时的速度为每小时25707公里，高度为65公里。星舰似乎要么是自毁，要么在重返地球大气层时燃烧殆尽。

SpaceX表示，公司与星链卫星的通信中断，其他航天器与地球通信方式也无法联系到星舰，这种双重通信损失表明星舰在重返地球时没有幸存下来。他们还在监听，看能不能恢复无线电联系。SpaceX发言人霍特(Dan Huot称，星舰没有挺过重返大气层这一关，公司失去了星链。

此外，SpaceX直播主持人凯特-泰斯（Kate Tice）表示，我们目前正在收集相关数据。到目前为止，一切都非常顺利。我们希望尽快找到失联问题的答案。

SpaceX发言人丹·霍特(Dan Huot)表示，我们确实在同一时间失去了连接星舰与星舰连接我们的两个数据流，如果这两个信号同时中断，那可能意味着我们失去了飞船。

随后霍特补充道，今天没有飞船着陆，但我们这次能走得这么远，再次令人难以置信。

在过去的两次飞行测试中，SpaceX更早失去了星舰和超重型助推器。

SpaceX通常将这些早期试飞中出现的故障视为正常现象。这些飞行测试的目的是收集关键数据，以便工程师回去修补星舰，为未来的任务改进它。

马斯克的回应

随后，马斯克在社交平台X上表示，“星舰将使生命多行星化”，随后SpaceX官方账号转发了这条推文。

图｜源X平台

回顾星舰的前世今生

2012年，SpaceX创始人兼CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)提出了星舰的早期概念，当时它被称为“火星殖民运输系统”(Mars Colonial Transporter)。如今，11年过去了，马斯克的梦想即将照进现实。

以下通过时间和图文并茂的形式回顾星舰的前世今生，它是如何从一个垃圾桶形状的原型发展成如今地球上最强大火箭的。

何为星舰？

图｜星舰与超重型火箭的组合体

星舰是一艘未来感十足的宇宙飞船，它被堆叠在一个高耸的超重型火箭助推器上，是世界上第一个完全可重复使用的发射系统。它的运送能力超过了之前的任意火箭，应该能够向地球轨道、月球和火星运送更多货物。

2016年：马斯克揭晓首个设计

2016年，马斯克在一次国际空间技术活动上终于公布了人们期待已久的SpaceX最强大火箭的原型设计。SpaceX在最初预告时将它称之为“火星殖民运输系统”，但是由于SpaceX不仅仅满足于殖民火星，该公司把第一个设计称之为“星际空间运输系统”(Interplanetary Space Transporter)。

图｜2016年的星际空间运输系统

“这个系统真的能让你去到太阳系你想去的地方。”马斯克当时表示。根据2016年的设计，该火箭使用了一种碳纤维外壳，具有可扩展的支架，可以在着陆时展开。

2017年：大猎鹰

图｜大猎鹰采用三鳍片设计

到2017年时，它的设计开始看起来更像星舰的最终样式。这个版本被命名为“大猎鹰火箭”(BFR)。设计更改后，它看起来更像是一艘星际飞船，着陆腿没有了，取而代之的是火箭侧面伸出的典型箭状鳍，数量从两个增加到三个。这款设计与最终版星舰的最大之处在于，它仍由碳纤维制成。但是，这种情况很快就改变了。

2019年首个原型：星虫

图｜星虫

第一艘星舰原型根本就不是真正的星际飞船。这艘矮胖的飞船被称为“星虫”(Starhopper)，只是用来测试SpaceX为星舰开发的猛禽发动机的动力。2019年，这个小“星虫”展示了猛禽发动机的威力，当时它飞到了492英尺(约合150米)的高度，并成功着陆。

2019年：首个真正原型爆炸

马斯克在2019年公布了第一艘真正意义上的星舰原型Mk1，但是这个设计不太走运。从“大猎鹰”到Mk1，星舰的最大不同在于它是由钢制成的。这种材料随后成为了星舰的主要选择。

图｜星舰原型Mk1

马斯克选择钢材料也是出于成本考量。“碳纤维的价格是每公斤135美元，其中大约35%被废弃，所以完整使用一公斤的成本接近200美元。而钢的成本为每公斤3美元，”马斯克在2019年对《大众机械》表示。

马斯克随后雄心勃勃地宣布，Mk1将在两到三个月内准备好升空。然而，第一艘星舰原型并没有持续太久。在第一次液氮压力测试中，Mk1爆炸了。该测试旨在模拟和执行真实发射过程中的压力。

2021年：SN15原型终于成功

接下来，SpaceX又相继推出了几艘星舰原型，它们都比Mk1更成功，能够在得州博卡奇卡的SpaceX设施上空飞行几英里。但是，第一艘真正飞得足够高的原型是SN8。它飞到了7.8英里(约合13公里)的高度，然后关闭发动机，腹部朝向地面，证明它可以飞行。但是即便如此，SN8还是撞上了着陆平台并爆炸了。

图｜SN8

2021年5月，在炸毁了另外三艘原型后，SN15终于成功着陆。马斯克的长期计划是让星舰成为一枚可重复使用的火箭，SN15首次展示了这艘宇宙飞船可以毫发无损地降落在着陆台上。

随着SN15原型的成功，SpaceX准备推进下一步计划：将星舰与超重型助推器组合在一起发射。但是，它的首飞又等了两年。

2023年：首飞失败

2023年4月，星舰首次与超重型火箭合体试飞，目标是进入轨道。但是，它的首次飞行试验并没有像预期的那样结束。

图｜星舰首飞爆炸

虽然火箭成功起飞，但助推器最终无法与飞船分离，导致火箭失去控制，最终在半空中被引爆。后来还发现，除了分离失败之外，SpaceX还错误估计了其混凝土发射台对助推器中数十台猛禽发动机的抵抗力。有报道称，火箭在发射台炸出了一个大坑，将沙子、混凝土和碎片炸到了很远的地方，据说其中一些落在了5英里外的一个小镇上。

2023年11月：二次试飞

马斯克并没有气馁，他要力争尽快对下一个火箭迭代进行飞行测试。马斯克此前告诉记者，自上次飞行以来，SpaceX对星舰设计进行了至少1000次修改，其中最引人注目的是在飞船和助推器之间引入了一排通风口。

SpaceX工程师们还设计了一个颇具风险的操作，旨在帮助防止出现首飞测试的爆炸错误。那就是，当超重型火箭助推器仍在推动它前进时，星舰飞船将点燃自己的发动机。

北京时间11月18日，SpaceX对其星舰进行了第二次无人试飞。星舰在此次试飞中完成了分离，但是一级超重型火箭在空中爆炸，二级飞船也随后失联，被迫自动引爆。

虽然星舰的第二次试飞依旧以失败告终，但是SpaceX CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)似乎对整个过程感到满意。他在X上发布推文称，“祝贺SpaceX团队”。

图｜马斯克发文祝贺SpaceX团队

SpaceX 的直播主播、航天工程师John Insprucker表示，“我们找不到二级火箭的数据…… 我们可能找不到二级火箭了。”“第二级上的自动飞行终止系统似乎在燃烧后期触发了。”据美国有线电视新闻网报道，SpaceX已证实，星舰在失联后，自毁系统已被迫触发。

图｜第二次发射失败截图

而第三次发射，星舰没有挺过重返大气层这一关，公司失去了星链。

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