星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船

资讯 36氪 全文 2862 字 · 约 8 分钟读完 配图 15 张

人类的征途是星辰大海

就在刚刚,LPL 观众因为 BLG 夺冠激动得难以入睡。

地球另一端,马斯克也站上了自己的高光时刻。他要对付的,是重力、大气层,还有人类几十年来没能彻底解决的航天难题。

可以说,人类创造历史的一幕出现了。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 1)

美国得克萨斯州今天凌晨迎来一艘从太空返回的巨型飞船,高度达到 52 米。它先穿越云层,再调整姿态,最终由发射塔上的两只钢铁机械臂牢牢接住。

飞行超过 22 小时,绕地球整整 14 圈,SpaceX 的星舰终于回到地球。

现场顿时欢呼一片。SpaceX 直播主持人 Dan Huot 激动地喊道:「你敢相信吗?看看她!宝贝,她回来了!」马斯克随后在 X 平台发文,向 SpaceX 团队表示祝贺。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 2)

这是个冷知识:这是 SpaceX 头一回用发射塔机械臂,成功捕获一艘完成轨道飞行并返回地面的星舰飞船。更有戏剧性的是,这场历史性成功发生的 22 小时前,SpaceX 才刚刚经历了一次爆炸。

从爆炸到成功,星舰飞行 22 小时

当地时间 11 月 13 日下午,得克萨斯州 Starbase 发射基地,一枚高约 124 米的巨型火箭矗立在发射台上。

33 台猛禽发动机同时点火,巨大的火焰喷涌而出,星舰在轰鸣声中缓缓升空。

这是星舰的第 15 次完整试飞,也是 SpaceX 迄今最具野心的一次尝试。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 3)

马斯克的设想是,在同一次任务里用发射塔上的巨型机械臂,先后接住返回地面的超重型助推器和星舰飞船。

倘若成功,SpaceX 就能首次完成这套巨型火箭系统两个主要部分的回收,为未来完全重复使用创造条件。

然而,发射仅仅过去几分钟,意外就发生了。

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级间分离完成后,超重型助推器按计划启动返回程序,准备重新飞向发射基地。

可就在下降过程中,助推器的发动机提前停止工作。飞行控制系统判断它已经偏离安全捕获条件,自动放弃了返回发射塔的计划。

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最终,这枚巨大的助推器在墨西哥湾上空启动自毁程序,化作一团火球。

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原本期待的历史性「双重捕获」,在发射后不久便宣告失败。

不过,故事远远没有结束。

助推器坠向墨西哥湾的同时,上方的星舰飞船仍在继续向太空飞行。

编号为 Ship 42 的星舰成功进入近地轨道,并释放了 26 颗新一代 Starlink V3 卫星。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 7)

随后它继续绕地球飞行,在约 265 公里的高度上完成了整整 14 圈轨道运行,创下星舰项目迄今时长最长的轨道飞行纪录。

星舰传回的实时画面里,下方不断掠过大陆与海洋,还有地球蔚蓝色的弧线。

但真正决定这次试飞历史地位的考验,仍然留在最后。

在轨飞行超过 22 个小时后,星舰踏上归途。飞船以极高速度冲进大气层,空气被剧烈压缩,形成炽热的等离子体,船体的隔热盾要扛住极端高温。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 8)

接下来,星舰一边减速,一边在末段重新点火发动机,把姿态调整到垂直状态。

另一头,得克萨斯州的发射塔早已就位。

这座巨型发射塔人称「机械哥斯拉(Mechazilla)」,它伸出两只机械臂,等着这位从太空归来的旅行者。

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星舰一点点降下来,进入机械臂之间。

两只钢铁巨臂最终稳稳接住了飞船,这场捕获近乎科幻电影里的场面。

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现场观众爆发出雷鸣般的欢呼,守在墨西哥湾海岸的航天爱好者也见证了这一历史性时刻。

SpaceX 发言人 Dan Huot 把这件事称为航天飞行的「圣杯」。「穿过烈焰,从天而降,最终被钢铁巨臂接住。我们接住了星舰,从现在起,一切都将改变。」

人类为什么要费尽心思,接住一艘飞船?

单看视觉效果,这次星舰捕获已经够震撼。但航天界真正兴奋的,是它背后可能改变整个行业的技术意义。

过去几十年,人类能把宇航员送上月球,能把探测器送往太阳系边缘,却始终绕不开一个昂贵的问题。

火箭完成任务后,大量硬件通常被直接扔掉。一枚火箭造价动辄数千万乃至数亿美元,执行完一次任务,也可能永远消失在海洋或大气层中。

后来 SpaceX 靠猎鹰 9 号扭转了局面。2015 年,猎鹰 9 号首次成功实现一级助推器垂直着陆,此后又通过反复回收和使用火箭,大幅提升了商业发射的效率。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 12)

但星舰要面对的挑战,复杂得多。

此前 SpaceX 已三次用机械臂成功捕获超重型助推器,可这次要捕获的,是一艘完成真正轨道飞行的巨型飞船。

它得从接近轨道速度的状态重新进入大气层,在极端高温中保持结构完整,还要靠精确的轨道规划、姿态控制和发动机点火,回到最初的发射地点。

更难的一关是,SpaceX 还要求这艘长达 52 米的飞船,准确进入发射塔上的两只机械臂之间。

星舰完成在轨飞行后被机械臂捕获:SpaceX首次回收轨道级飞船(配图 13)

为了安全,工程师专门规划了返回航线,让飞船经过人口相对稀少的地区,绕过得克萨斯州格兰德河谷附近的城市,最后从东侧接近发射基地。

这次成功说明,SpaceX 已经验证了星舰完整回收过程中极为关键的一项能力。

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对马斯克来说,它也是通往更宏大计划的重要一步。

按照 SpaceX 的长期设计目标,星舰未来要具备向近地轨道运送至少 100 吨有效载荷的能力。

一旦实现可靠、快速的重复使用,太空运输的单位成本有望大幅下降。

对 SpaceX 已经发展起来的 Starlink 星链业务而言,这意味着下一代通信卫星能以更高效率进入轨道。

而在商业卫星之外,星舰还承载着人类重返月球,甚至前往火星的梦想。

NASA 在这套登月系统上已经砸下数十亿美元,指望星舰把阿耳忒弥斯计划的宇航员从月球轨道送到月面,为日后建月球基地铺路。

马斯克想得更远。他要造出一支能反复起飞、返回、再发射的星舰船队,把大批人员和物资运往火星,最终在那里建起一座可以长期存续的人类城市。

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不过,单凭一次捕获成功,上面这些目标还落不了地。

这次试飞里,超重型助推器依旧没能收回来;刚回到地球的 Ship 42 也得先过一遍检查和维护,才能判断它还能不能再飞。

还有几道坎要过:轨道推进剂转移、长期运行的可靠性、高频次运营。其中轨道加注技术尤其关键,它直接决定未来月球和火星任务能不能执行。

话说回来,SpaceX 这一步迈得相当关键。

回头看这三年星舰试飞:从升空后解体,到顺利入轨,再到眼下被机械臂在半空接住,科幻小说里的场面又一次成了现实。

这几年 AI 的发展速度前所未有,机器慢慢学会了思考、创作和推理。可除了算力、模型和算法,人类还有另一个值得奔的方向。

更聪明的 AI 我们要,更远的宇宙我们也要。让机器帮我们认识世界,也让人自己走出去,看看地球之外到底有什么。

火星城市拔地而起,我们这代人也许看不到;普通人买张船票就能上太空的那天,或许也等不来。但至少今天,一艘绕地球飞了 14 圈的巨型飞船穿过烈焰,回到了出发的地方。

愿机器越来越聪明,也愿我们始终留着奔向星辰大海的那股劲。地球是人类的故乡,但探索的终点不该停在这里。

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