SpaceX星舰"双回收"首试:Booster 22溅落爆炸,Ship 42次日返场待捕

资讯 华尔街见闻 全文 2539 字 · 约 7 分钟读完 配图 3 张 分类SpaceX太空航天机器人

SpaceX星舰第十五次试飞“双回收”首秀受挫:V3版助推器Booster 22首飞即异常,中止捕获、溅落墨西哥湾爆炸;飞船Ship 42继续执行任务,部署26颗星链V3卫星,计划次日尝试星舰史上首次飞船机械臂回收。助推器失利令里程碑落空,但飞船回收若成仍将为完全复用积累关键数据。

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SpaceX的"双回收"首秀,在第一步就卡住了。飞船那边的任务还在往下走。

美国当地时间11月13日下午,星舰第十五次综合飞行测试点火升空。级间分离之后,V3版本超重型助推器Booster 22没能按计划飞回发射场,落进墨西哥湾并发生爆炸,发射塔机械臂没能夹住它。

同一时间,上级飞船Ship 42按原计划在轨飞行,把26颗星链V3卫星送了出去。它打算在次日下午返场,再试一次让机械臂捕获。

SpaceX星舰"双回收"首试:Booster 22溅落爆炸,Ship 42次日返场待捕(配图 1)

超重型助推器溅落爆炸,回收没做成,来源SpaceX

这次任务本来有机会写进历史——SpaceX CEO埃隆·马斯克此前说过,助推器和飞船同时回收是"深刻的技术里程碑"。助推器没回来,这个目标就落空了。不过飞船回收能不能成,还是决定这次测试能给星舰完全复用留下多少关键数据。SpaceX要靠星舰大规模部署下一代星链卫星,还背着NASA的载人登月任务,每一次飞行的数据都丢不起。

助推器第一次飞就失利,V3版本还得继续验证

这是V3版本超重型助推器Booster 22的头一回飞行,也是这个版本的助推器第一次试着飞回发射场、让机械臂去抓。

按原定回收方案,助推器级间分离后要重新点火回推,靠栅格舵控制姿态,最后再启动发动机减速,精准落进发射塔两条机械臂的捕获范围。这一套流程里,发动机重启、飞行姿态控制、导航定位、地面捕获系统,哪一环都得配合到位。

结果飞了几分钟后,SpaceX飞行控制团队发现助推器不对劲,随即叫停了着陆尝试。助推器偏出预定航线,掉在发射台附近水域并爆炸。具体技术原因,SpaceX还没给说法。

SpaceX星舰"双回收"首试:Booster 22溅落爆炸,Ship 42次日返场待捕(配图 2)

V3版本在助推器气动控制结构上动了不少——栅格舵从四个减到三个,单个面积却大了约50%,位置和结构也重新调过,为的是让返回时的控制更顺。

助推器回收,SpaceX以前成功过好多次。2024年10月第五次综合飞行测试,Booster 12第一次被发射塔机械臂夹住,之后助推器回收慢慢成了测试里的常规动作。可老型号能成,不代表每一代新助推器都能顺利过关。

飞船继续飞,"双回收"下半程还悬着

助推器没回来,任务并没有停。Ship 42分离后接着执行轨道计划,部署26颗星链V3卫星,在约275公里高度绕地球飞了约14圈,整个任务持续约22.5小时。

SpaceX打算次日下午让飞船返回星际基地,试着用发射塔机械臂捕获。这会是星舰历史上第一次尝试回收上级飞船。飞船回收比助推器难得多:得先做离轨点火,以合适角度扎进大气层,靠襟翼调整姿态和轨迹,最后重启猛禽发动机完成翻转和动力着陆。热防护系统和飞控精度,哪一样都不能出岔子。

为此SpaceX设了很严的决策门槛——飞控团队得先确认再入状态、末段着陆点火、接近发射塔所需的关键系统都正常,返场程序才会启动。海上也预设了多个备选溅落区域,万一飞船状态不适合捕获,就落到那里。

SpaceX星舰"双回收"首试:Booster 22溅落爆炸,Ship 42次日返场待捕(配图 3)

星链V3要扩张,星舰的部署能力正被检验

这是星舰第二次执行星链V3卫星部署。今年9月28日的"十四飞",Ship 41第一次把26颗V3卫星送进轨道,但一台猛禽发动机提前关机,任务持续时间从约10小时缩到约3小时。"十五飞"要再验一验飞船在轨长时间运行、卫星部署和返回操作的综合能力。

星链V3卫星是SpaceX下一代星座的核心。每颗V3卫星下行容量约1Tbps、上行容量160Gbps,比V2提升不少,还配了更强的星间激光链路和太阳能阵列。V3卫星个头更大、重量更重,猎鹰9号的载荷空间和运力撑不起大规模部署,星舰的大载荷舱就成了V3卫星规模化部署的必要条件。

SpaceX表示,计划逐步收缩猎鹰9号项目,把资源集中到星舰上。星舰成熟版本的近地轨道运载能力预计能到100吨级,远超猎鹰9号,星链星座扩张快不快,直接受它影响。

热防护和发动机,才是复用效率的核心门槛

往工程层面看,快速复用的关键障碍,远不止回收这一件事。

这次任务里,部分星链V3卫星装了特殊摄像头,从不同角度拍飞船热防护系统的实时状态,再把图像传回地面。热防护系统是星舰快速复用的主要难题之一——之前多次飞行都出现过隔热瓦脱落、损坏和局部过热。SpaceX一直在调隔热瓦材料、固定方式和局部结构,想提高可靠性,把每次飞行后的维修工作量压下来。

发动机可靠性同样关键。星舰烧的是液氧和液甲烷,两个级段在起飞、回推、轨道机动和着陆等不同阶段要多次点火。V3版本围绕推进系统、燃料管路、发动机布局和控制系统重新做了设计,飞船增加了推进剂贮箱容积,襟翼执行机构也升级了。

就算这次飞船回收成功,也不等于星舰就能商业运营了。飞船回来后还得做结构检查、发动机维护、热防护评估、推进剂补充——这些活要的时间能不能大幅缩短,才是星舰能不能高频复用的下一道关卡。

NASA登月时间表压着,在轨加注这道坎还没过

星舰技术往前走的另一面,是NASA载人登月任务排出的时间表。阿尔忒弥斯计划的月面着陆任务已经交给星舰,SpaceX要专门造一版载人星舰,把宇航员从月球轨道送到月面,再安全带回来。

月面任务绕不开的核心难题之一,是在轨加推进剂。月球着陆器带的推进剂太多,靠一次地面发射根本完不成整个任务。SpaceX的办法是分多次发射:先把储存推进剂的飞船送进近地轨道,再让加注飞船上去补液氧和液甲烷,等于在太空里搭一个临时加油站。这套方案要多艘飞船在轨交会、对接、转移推进剂,还得处理低温推进剂长期存放时的温度控制和蒸发损失。V3版本上,SpaceX已经装了对接结构和推进剂转移接口,为以后在轨加注铺路。

“十五飞”没能做成“双回收”,可这趟飞行还是能给工程团队带回新的数据。星舰要过的真正关口,是两个级段都能稳定回来,检查整备之后再飞一次。这个目标,眼下还有距离。

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