SpaceX星际飞船第三次起飞！失联背后隐藏的成功秘诀

【报道】确实，作为新能源汽车媒体，在关注了许久特斯拉之后，就忘记了钢铁侠马斯克的另一个产业——SpaceX。

是的，正是马斯克想要实现人类登陆火星、殖民火星的太空探索科技公司。

昨晚，SpaceX“星舰”重型运载火箭进行了第三次试飞，火箭发射升空。

火箭发射后，14日晚，SpaceX公司创始人马斯克在社交平台发文称，“‘星舰’已达到轨道速度！恭喜SpaceX团队！！”不过，根据最新消息，“星舰”火箭重新进入大气层后失去了联系。

据CNN报道，火箭同时中断了两项重要通信：一是与SpaceX互联网服务Starlink的连接，二是与TDRSS（跟踪和数据中继卫星系统）的通信。

有报道称，这两条通讯同时丢失可能意味着“星舰”火箭可能已经解体。

不过，据媒体报道，“星舰虽然失去了联系，但已经取得了很大进展”。

确实，如此精确地控制33台火箭发动机实现升空，绝对不是一件容易的事。

这让我想起了苏联时代的N1火箭，同样有30个火箭发动机，但直到苏联解体它都没有飞出大气层。

然而，将两者进行比较并不公平。

毕竟“星舰”是现代科技的集大成者，而N1则是冷战的遗产。

两者的技术发展完全不同。

因此，我们还是把话题转到“星舰”的第三次飞行上。

虽然失去了联系，但测试仍然成功。

这次测试的目标是全面的，涵盖了火箭两级的燃烧、有效载荷舱门的打开和关闭、滑行阶段推进剂的转移以及“猛禽”发动机在太空中的重新点火。

第一次。

，以及星舰的受控大气层再入。

此次发布会在马斯克旗下的社交平台“X”上进行了现场直播。

发射前，美国联邦航空管理局 (FAA) 批准了此次发射，确认 SpaceX 已满足所有必要的安全、环境、政策和财务要求。

最初，所有发动机在发射期间均正常运行。

2分40秒后，星舰成功完成热分离，超越了此前的测试记录。

三分钟后，星舰与超重型火箭完成分离，后者返回地球，准备降落在墨西哥湾。

不过，SpaceX发言人丹·霍尔特在直播中宣布，超重型火箭在返回途中丢失。

十一分钟后，超重型助推器完成任务，星舰开始测试舱门的开合。

28分钟后，舱口成功关闭，开关测试完成。

47分钟后，星舰进行了第二次点火演示，猛禽发动机顺利点火。

不幸的是，SpaceX 在重返大气层期间与星舰失去了联系，任务并未完全成功。

但根据后来官方的解释，星舰重新进入大气层后，团队同时失去了两种关键的通信手段：与 SpaceX 互联网服务 Starlink 的连接，以及与 TDRSS（跟踪和数据中继卫星系统）的连接。

SpaceX 通讯经理丹·霍特 (Dan Huot) 在直播中表示：“团队已报告飞船失踪，因此今天没有发生溅落。

” “但令人难以置信的是，这一次我们已经走了这么远。

”事实上，SpaceX从未计划在这次飞行测试后回收星舰。

该飞船预计将硬着陆，但星舰飞船将比前两次测试行驶更远的距离。

该公司通常将这些早期试飞期间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，以便工程师可以回去修补 Starship，以改进它以适应未来的任务。

“爆”不是失败，还可能是成功。

任何一个开始了解马斯克的人都知道，他在面对新技术时总是在思考挑战和超越。

特斯拉如此，星际飞船亦如此。

但星舰的挑战确实是从一次又一次的“爆炸”开始的。

时间回到2016年4月17日，星舰进行了首次尝试。

然而，由于加压阀冻结，SpaceX不得不暂停发射。

尽管发射控制团队努力解决该问题，希望当天能够按计划继续发射，但阀门的反应并不理想。

因此，SpaceX决定将原定飞行任务改为现场演练，并在T-40秒时终止运行。

SpaceX宣布，至少还需要48小时的时间来准备下一次尝试。

随后，4 月 20 日，星舰再次进行发射尝试。

当天下午13点28分，SpaceX开启了62分钟的发射窗口。

下午13时33分，火箭成功发射，尽管发射过程对发射台造成了一定程度的损坏。

然而，在发射过程中，三台猛禽发动机未能成功点火，导致星舰在升空初期出现横向滑动。

飞行过程中，多处发动机发生故障。

发射后大约 27 秒，SpaceX 遇到了“某种高能事件”，导致其中一个发动机失去通信。

该公司在直播中展示了现场视频，并用叠加图形显示了不工作的引擎和关闭的引擎数量之间的差异。

有人认为，发射后约 30 秒可见的小爆炸可能是由于液压动力装置故障所致，但这尚未得到官方证实。

发射后 85 秒，SpaceX 失去了位于火箭中心的 13 个发动机的推力矢量控制，导致火箭失去了转向能力。

随后火箭升至约 39 公里（约 24 英里）的高度，然后开始失去高度并进入旋转。

此后，星舰的自主飞行终止系统（AFTS）被激活。

AFTS 的设计目的是在必要时立即摧毁飞机，但星舰并没有立即解体，助推发动机继续工作，直到 AFTS 触发后 40 秒，即飞机飞行后约四分钟，高度下降到大约29 公里（约 18 英里）。

美国联邦航空管理局报告称，该事件没有造成任何人员伤害或公共财产损坏。

对于此次发射失败，SpaceX随后分析了飞机失控的主要原因：在星舰上升过程中，超重型助推器尾部的推进剂泄漏并引发火灾，导致与飞机的连接被切断离开。

这一事件反过来影响了飞行器的主飞行计算机，导致大部分助推发动机与控制系统失去通信，最终导致飞行器完全失去控制。

随后，美国联邦航空管理局（FAA）指示 SpaceX 对事故进行调查，并根据调查结果采取适当措施，最终列出了总共 63 项纠正措施，其中包括重新设计车辆硬件以防止泄漏。

和火灾、对发射台进行修改以提高其耐用性、设计阶段的额外审查会议以及对安全关键要素进行更深入的分析和测试。

2011年11月18日，星舰进行了第二次试飞。

这次的目标是让飞行器进入新增加的热阶段，并在第二阶段通过受控再入进入近地轨道。

发射后，一切都按计划进行，直到助推器在执行助推燃烧时遇到问题。

几台发动机关闭，随后的发动机故障导致助推器在墨西哥湾上空约 90 公里处爆炸。

由于计划中的通风故障，第二级在飞行大约 7 分钟后失去了遥测功能。

SpaceX透露，第二级在到达预定轨道之前根据安全指令被摧毁。

天文学家乔纳森·麦克道尔报告说，美国国家海洋和大气管理局的天气雷达捕捉到了维尔京群岛北部的碎片云。

今年 1 月，SpaceX 解释称，由于星舰没有携带有效载荷，燃烧结束时排出的过量液氧导致了火灾和爆炸。

马斯克还证实，如果星舰携带有效载荷，它可能已经进入轨道。

2 月 26 日 FAA 结束调查后，SpaceX 公布了事故原因：助推器液氧过滤器堵塞，导致发动机故障，进而引发连锁反应，导致通讯中断、飞行终止。

星舰距离大约几公里远。

高度解体。

此外，助推器的故障可能是由于推进剂过滤和可靠性问题，为此SpaceX已经进行了硬件改动。

2 月 26 日 FAA 结束调查后，SpaceX 详细阐述了事故原因：当飞机分离时，星舰上级点燃了所有六台猛禽发动机并正常上升，直到飞行约 7 分钟时出现了计划中的通风口。

发生故障。

使用了过量的液氧推进剂。

额外的推进剂已作为有效载荷模拟物装载到航天器上，需要在重返大气层之前进行处理，以满足溅落时所需的推进剂质量目标。

当液氧通风口被激活时，航天器后部发生泄漏，导致燃烧事件和随后的火灾，扰乱了航天器飞行计算机之间的通信。

这导致在完成上升燃烧之前关闭所有六个发动机的命令，之后自主飞行安全系统检测到违反任务规则并执行飞行终止，导致飞行器在大约 100 公里的高度和速度解体。

约24公里/小时，成为第一艘到达外太空的星际飞船。

关于助推器的命运，SpaceX表示最有可能的根本原因是向发动机提供液氧的过滤器堵塞，导致发动机氧化剂涡轮泵入口压力损失，最终导致一台发动机故障，从而导致车辆损失。

这导致 SpaceX 对与助推氧化剂罐内推进剂过滤和可靠性相关的硬件进行了更改。

最后的第三次飞行，也就是这次试飞，可以说取得了部分成功。

这次试飞极大地推进了航天器和发射系统的进步。

马斯克对此表示乐观，相信这将是人类实现实现的第一步。

登陆月球的关键一步。

在我们看来，SpaceX 与 NASA 等传统政府航天机构不同，它采用了类似于初创公司的理念——快速经历失败并从中学习。

正因为如此，前两次飞行测试的失败并没有让马斯克或 SpaceX 团队感到沮丧。

他们将这些问题视为成长的机会，从每次失败中学习并为下一次尝试做出改进。

一艘从天而降的“星舰”的“负担”到底有多重要？太空一直是人类最终要征服的领域，离开太阳系是人类追求的首要梦想。

虽然星球大战电影展现了宇宙各个星球上的文明，但实际上，我们人类的文明仍然仅限于地球。

因此，上个世纪以来，随着科技的迭代发展，人类慢慢开始注重离开大气层。

空间站的建立，第一次给了我们在地球之外的新家。

随后，人类再次踏上月球，实现了人类历史上的重大一步。

然而，随着对月球的探索逐渐深入，人类对更遥远星球的向往也日益强烈。

火星作为距离地球最近的邻居之一，以其神秘的红色表面和可能存在生命的条件激发了我们无限的想象。

那么，如何才能实现人类登陆火星的使命呢？要知道，虽然是地球的邻居，但火星距离地球却在1万到4亿公里之间。

如此巨大的距离对任务的总体设计、可靠性设计、计划管理等提出了更高的要求。

目前，人类探测器飞向火星大约需要七个月的时间。

为此，对于喜欢挑战的马斯克来说，星舰就是符合这个条件的现有答案。

对于星舰来说，设计目标是完全可重复使用，能够在发射塔上受控着陆并在几个小时内重新发射。

星舰由两部分组成：超重型助推器（Super Heavy）和航天器。

它的总高度为米，直径为9米，起飞质量约为吨。

它是迄今为止最大的火箭。

星际飞船的近地轨道有效载荷可达数吨，如果不重复使用则可达数吨。

星际飞船还可以在近地轨道上补充燃料，以前往更遥远的目的地，例如地球同步轨道、月球和火星。

在设计方面，SpaceX的星舰项目包括两个主要组成部分：第一级助推器“超重型”和第二级飞船。

超重型助推器高 71 米（约 30 英尺），直径 9 米（约 30 英尺）。

它配备有33台猛禽发动机，排列成同心环。

最外环的20台发动机采用“Raptor Boost”配置，省略通用执行器以减轻重量和成本。

当全功率运行时，这些发动机总共可产生高达 74,kN（约 16,,lbf）的推力。

超重型坦克能够容纳 3,000 吨（约 7,000 磅）推进剂，其中包括 2,000 吨（约 5,000 磅）液氧和 2,000 吨（约 1,000 磅）液态甲烷。

埃隆马斯克在2011年提到，最终设计的干质量将在吨（约磅）和吨（约磅）之间，燃料箱重量为80吨（约磅），级间结构重20吨（约 44 磅）。

助推器通过四个电动网格翅片进行控制，每个网格翅片重 3 吨（约 6,000 磅），并在网格翅片之间的突出硬点上升起。

级间通风位于格栅翅片上方，用于热分级，这是一种火箭分级技术，其中上级在与第一级分离之前启动发动机。

星舰飞船本身高50米（约30英尺），直径9米（约30英尺），采用六台猛禽发动机，其中三台专门针对外太空使用进行了优化。

这些发动机产生 14,kN（约 3,,lbf）的推力。

星舰的有效载荷舱容积为1立方米（约35立方英尺），略大于国际空间站的加压容积。

主罐和主罐的推进剂总容量为 1,000 吨（约 2,000 磅）。

马斯克在2008年指出，由于位置优势，头箱隔热效果较好，是为航天器重返大气层后翻转着陆预留的。

星舰还配备了四个机身襟翼，用于控制方向并帮助在进入大气层时耗散能量，其中包括两个前襟翼和两个尾襟翼。

这些襟翼取代了传统的机翼或水平稳定器，减少了着陆所需的燃油量。

前襟翼下方的挂点用于通过机械臂提升和抓取航天器。

襟翼的铰链密封在航空护罩中，以保护它们在重返大气层时免受损坏。

星舰的隔热罩由大约 18 块六边形黑色瓷砖组成，能够承受高达 1°C（约 2°F）的温度。

这种设计的目的是在飞行器进入大气层时对其进行保护，并且可以多次使用，并且在飞行之间只需最少的维护。

硅基瓷砖通过销钉连接到星舰，之间留有小间隙以允许热膨胀。

星舰预计将取代猎鹰9号、猎鹰重型运载火箭和龙飞船在地球轨道上执行任务。

事实上，星舰的概念最早由马斯克在2000年提出，当时被称为“火星殖民运输车”（Mars Colonial Transporter）。

经过多年的研发和迭代，星舰从早期的概念逐渐演变为今天的样子，旨在实现马斯克殖民火星的最终目标。

当然，星舰的目标不仅仅是火星任务。

SpaceX目前与NASA合作，为其提供多种服务，包括货物补给任务和国际空间站载人任务。

此外，NASA 已选择 SpaceX 的 Starship 作为其 Artemis 计划的一部分，以开发载人月球着陆器。

这意味着星舰不仅将用于月球探测，还将成为未来载人火星任务的关键运输工具。

这是星舰HLS。

据了解，Starship HLS是由SpaceX设计和建造的月球着陆器。

它是Starship航天器的特殊变体。

它是专门为美国宇航局阿耳忒弥斯计划开发的，旨在从月球轨道运送宇航员。

安全抵达月球表面并成功返回的任务。

该计划是美国宇航局将人类再次送上月球的宏伟目标的一部分。

Starship HLS经过专门优化，可以适应月球及其周围的极端环境。

它的设计考虑到了月球任务的特殊需求。

例如，因为它不会重新进入大气层，所以它没有配备隔热罩或飞行控制面。

这样的设计不仅减轻了航天器的质量，还减少了需要加油的发射次数。

此外，与早期的多级设计不同，Starship HLS集成了升级和下降级的功能，提高了整体效率。

它的尾部配备了六台猛禽发动机，支持发射、着陆和上升过程。

当接近月面时，它将利用机身中部的大推力RCS推进器进行精确控制，避免损坏月面风化层。

损害。

这些推进器使用气态氧气和甲烷作为燃料，而不是猛禽发动机的液体燃料。

星舰HLS还配备了太阳能电池板，为其提供持续的电力供应，可以在月球轨道上悬停长达数天。

NASA强调，简化星舰HLS设计和开发流程，使其尽可能通用，将有助于加快未来的建造工作，并减少对不同设计进行额外测试、评估和验证的需要，以确保任务集成的可用性和按时交付。

Starship能为特斯拉带来什么？虽然Starship是SpaceX公司研发的先进重型运载火箭系统，但其在技术创新和设计理念上的突破令人瞩目。

但作为关注新能源汽车的媒体，我们不禁想知道，Starship的技术进步能否为特斯拉汽车产业注入新的活力？虽然目前还没有确凿的证据，但让我们在这里推测一下。

尽管Starship和特斯拉分别深耕太空探索和电动汽车制造领域，但两者之间潜在的技术交流可能会给特斯拉带来显着的技术红利。

Starship使用的不锈钢外壳与特斯拉Cyber??truck的车身材质相同。

两者均采用航天级超硬30X冷轧不锈钢。

选择这种材料是因为其出色的强度和耐用性。

SpaceX在2016年宣布将星舰的船体材料从碳纤维改为30x不锈钢。

马斯克在接受采访时表示，这是 SpaceX“有史以来最好的材料设计决策”。

选择这种材料的一个重要原因是30x不锈钢具有非常好的断裂韧性。

特斯拉的 Cyber??truck 也采用了这种材料，其车身强度足以承受 0.45 口径的汤姆逊火力。

这种防弹级别的强度和耐腐蚀性使 Cyber??truck 的可靠性和安全性成为其可靠性和安全性的关键。

该车最大的卖点之一。

这种材料的使用不仅体现了特斯拉对产品耐用性的追求，也展现了其在材料科学和工程应用方面的创新。

此外，Starship的猛禽发动机推进技术、热管理系统以及自动化和环境适应性方面的创新很可能对特斯拉电动汽车性能的提升产生积极影响。

Starship的可持续设计和回收技术与特斯拉的环保理念不谋而合，这可能会激发特斯拉制造工艺的新创新。

虽然从Starship到特斯拉的技术转移需要克服实际可行性和经济考虑，但在马斯克的领导下，两家公司有望在战略和技术开发上实现更深层次的协同。

这种跨界的技术融合无疑将为特斯拉乃至整个新能源汽车行业带来新的发展前景。

可以说，马斯克星舰计划以其优异的可重复使用性和强大的运载能力，正在深刻改变未来太空探索的方向，显着降低进入太空的技术和经济门槛。

与此同时，他的另一个产业特斯拉电动汽车通过不断的技术创新，正在引领地面交通领域电动化、智能化的潮流。

但更重要的是，这两个项目不仅催生了航空航天和汽车行业的革命性变化，也为我们展示了更加紧密互联、高效、可持续的未来蓝图。

因此，世界文明的进步将记住这一天，我们人类的未来也将最终从挣脱地球的束缚开始。

期待那一天的到来。