SpaceX星舰十五飞:飞船从轨道返回被发射塔机械臂夹住
文丨苏扬编辑丨徐青阳 美国当地时间11月14日,SpaceX星舰第十五次综合飞行测试(简称十五飞)完成了一项火箭发展史上的首次:从地球轨道返回的星舰飞船,成功被发射塔上的机械臂捕获。在经历约22.5小时的太空飞行、绕地球运行14圈后,星舰飞船重新返回得克萨斯州星际基地,最终垂直降落在发射塔两根巨型机械臂之间。 星舰飞船
美国当地时间11月14日,SpaceX星舰第十五次综合飞行测试(简称十五飞)干成了火箭发展史上头一遭的事:星舰飞船从地球轨道返回后,被发射塔上的机械臂成功夹住。
这艘飞船在太空飞了约22.5小时、绕地球14圈,随后重新回到得克萨斯州。
星舰飞船返回画面
这套被称作“筷子”的捕获装置,这次夹的是从轨道回来的飞船。
同时回收星舰两个级段,SpaceX也是头一回尝试。
01 从轨道返回,难度远高于助推器回收
这次“捕获”难就难在飞船返回时的速度。
星舰飞船在轨道上的飞行速度超过每小时2.8万公里,接近23倍音速。
飞船先要完成再入前的姿态调整。
接下来是整个过程中最危险的阶段之一:再入大气层。
飞船以每小时数万公里的速度冲进大气层,空气被剧烈压缩、加热,飞船表面慢慢被高温等离子体包住。再入过程中,外部温度可能超过2500华氏度(约1370摄氏度)。
星舰执行倾斜机动准备返回
为了扛住这个过程,星舰底部铺了数千块六边形隔热瓦。
SpaceX热防护硬件高级经理菲尔·威尔逊(Phil Wilson)此前解释过这套隔热系统的设计思路。
十五飞的一个重要检查目标,就是看隔热系统能不能经受这次完整的轨道返回。SpaceX表示,飞船包括隔热罩在内的关键系统表现符合预期。
02 21分钟返回窗口,随时可放弃捕获
这次任务的返航路径由 SpaceX 单独规划:飞船先穿过墨西哥北部与得克萨斯州南部那些人烟稀少的区域,接着越过南帕德雷岛附近,再横穿墨西哥湾,末段才转向发射塔。
这条路线的设计有讲究。SpaceX希望尽量避开人口密集区域,同时确保飞船能够以合适的角度和姿态返回发射塔。
在此过程中,飞船的四片襟翼负责控制姿态。
SpaceX 工程师拉斯·布莱克莫尔(Lars Blackmore)早前也专门讲过一点:当飞船飞越陆地上空时,地面操作人员大约有 21 分钟没法直接插手飞行,这段时间只能靠飞船自身的自主控制系统把预定动作做完。
被机械臂稳稳夹住进行最后检查的星舰飞船
因此,SpaceX为返回过程设置了多重安全预案。
万一飞船再入时出了状况,飞行控制人员可以提前叫停返回,让它在大气层里解体;而如果飞船已经快要落地,系统或发射塔却出现异常,路线同样能改,把飞船引向安全区域。
最终,飞船顺利通过这些环节,重新回到发射场。
03 NASA局长称其“几乎像魔法”
这次成功同样引来NASA方面的注意。
NASA局长贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)在社交媒体上表示,此次着陆“几乎像魔法一样”,并称SpaceX正让越来越多人相信这项技术可以成真。
星舰与NASA有直接的利益关联。SpaceX已拿到NASA数十亿美元合同,任务是把星舰改造成载人登月着陆器,为
按NASA的规划,星舰后续将投入载人登月任务。要担起月球运输的活儿,星舰不光得进入轨道,还必须解决
只是,十五飞没能等来SpaceX所期待的“双回收”。
任务启动之后,
据SpaceX说法,助推器后来启动
星舰十五飞超重型助推器受控溅落
在此之前,SpaceX已有三次成功捕获
SpaceX的最终目标,是让星舰像飞机那样反复执行任务。十五飞首次证明,从轨道返回的飞船同样能直接落进发射塔的机械臂中。
特约编译金鹿对本文亦有贡献