今年發射“3敗2勝”,二代“星艦”謝幕,三代能否擔當重任?
作者:谢昭
【環球時報特約記者 謝昭】美國太空探索技術公司(SpaceX)於當地時間13日成功完成新一代超重型火箭“星艦”的第11次試飛。此次發射不但是第二代“星艦”的“收官之戰”,同時也標誌着SpaceX即將迎來更關鍵的第三代“星艦”。美國“太空新聞”網站稱,“星艦”不但承擔着SpaceX的“星鏈”互聯網衞星星座的緊迫發射需求,還是美國能否“趕在中國之前重返月球”的關鍵所在。

“完美的謝幕”
路透社稱,美國東部時間13日晚上6時23分,“星艦”從SpaceX位於得克薩斯州南部的星際基地設施升空。在這次發射中,作為一級火箭的超重型助推器屬於“再次利用”,此前曾在第8次試射中使用過。它成功地將“星艦”飛船送入預定高度後,受控降落在墨西哥灣,在海面上實現軟着陸。
而“星艦”飛船也順利地抵達亞軌道空間,釋放了一組“星鏈”衞星的模擬載荷並完成了在軌點火試驗。此後它順利穿過地球大氣層,降落在印度洋的預定海域。在此過程中,“星艦”飛船重新設計的隔熱層成功經受住了重返大氣層時的高温考驗,並完成了“動態傾斜機動”。後者未來將用於“星艦”飛船重返星際基地的降落過程。
“太空新聞”網站稱,“星艦”第11次發射總體而言算得上完美。該任務完成了計劃測試的所有主要目標,從在太空中部署模擬“星鏈”衞星到在印度洋進行精確再入和濺落,“唯一值得注意的問題是,超重型助推器在降落過程中,一台‘猛禽’發動機沒有按計劃重新點燃,但並沒有對任務造成影響。”該公司創始人埃隆·馬斯克在發射任務結束後在社交媒體平台X上寫道,“SpaceX團隊做得很棒。”

二代“星艦”曾接連發射失敗
報道稱,這是今年最後一次“星艦”發射,同時也是第二代“星艦”的“收官之戰”。今年以來,第二代“星艦”5次發射中“3敗2勝”,“其短暫而動盪的經歷備受爭議”。
據介紹,第二代“星艦”原本被SpaceX寄予厚望,其總高度增加約1.8米,達到約123米;燃料加註量提升25%,達到1500噸,以提升運力和續航能力;同時它還採用推力更強、效率更高的第二代“猛禽”發動機。總體目標是提高“星艦”的實用性和可重複使用能力,並在軌驗證多項重要能力。
然而在今年1月17日“星艦”的第7次發射、也是第二代“星艦”首次發射任務中,雖然火箭第一級成功實現被戲稱為“筷子夾火箭”的發射塔回收,但“星艦”飛船在再入大氣層階段失控並自毀。SpaceX隨後宣佈,初步調查顯示,事故原因是飛行時振動強度過高引發燃料泄漏,導致火災,最終觸發火箭的自毀機制。
3月6日,重新修改的“星艦”進行第8次試射,但再次遭遇與第7次試射類似的結局——火箭第一級完成發射塔回收、“星艦”飛船空中解體爆炸。SpaceX表示,第8次試射的故障位置與第7次事故並不相同。
5月27日下午,根據前兩次發射失敗經驗教訓重新修改設計的“星艦”進行第9次發射,但情況更糟糕:火箭第一級在與“星艦”飛船完成分離後發生爆炸,“星艦”飛船也在再入大氣層時失控。6月,正為第10次發射做準備的“星艦”在基地發生“重大異常”,在例行靜態點火測試時發生爆炸,發射塔附近的基礎設施被嚴重損壞。
接連的發射失敗導致SpaceX遭到各方的批評,認為該公司急於追趕進度,沒有能夠徹底消除第二代“星艦”在設計上的隱患。墨西哥政府甚至威脅將因為“星艦”殘骸掉落地面所造成的環境影響而起訴SpaceX。幸運的是,在第10次發射中,“星艦”順利完成了全部預定目標,讓SpaceX和馬斯克都長出了一口氣。
“太空新聞”網站稱,如今“星艦”第11次發射也取得成功,驗證了其設計的可靠性。但由於反覆修改設計,導致第二代“星艦”只完成了部分預定測試任務,最關鍵的在軌加註燃料等技術驗證項目被迫推遲。
三代“星艦”是否會重蹈覆轍
美國“太空”網站稱,按照計劃,SpaceX將從明年開始測試第三代“星艦”。它的改進包括對燃料輸送管道的升級,其尺寸與“獵鷹9”號火箭的助推器大小相當;助推器的網格鰭也經過重新設計,從4個減少為3個;換裝第三代“猛禽”發動機等。該火箭設計上如此巨大的改動會不會重蹈第二代“星艦”的覆轍,也因此受到外界的關注。
報道稱,與前兩代更偏重技術驗證的情況不同,第三代“星艦”將直面實際發射需求。SpaceX發言人霍特説:“它是我們計劃用於下一個重要里程碑的星際飛船。”“星艦”飛船將在美國國家航空航天局(NASA)的“阿爾忒彌斯”月球探索任務中發揮關鍵作用:在其基礎上設計的月球着陸器將負責把美國宇航員送上月球;同時SpaceX還需要預先發射多艘滿載燃料的“星艦”飛船作為近地軌道上的“加油站”,為前往月球的飛船進行在軌“加油”。但問題在於,“星艦”飛船不但沒有完成在軌加註燃料的高難度技術驗證,也沒有人知道SpaceX到底需要發射多少飛船進行在軌“加油”,才能滿足前往月球的燃料需求。
當前NASA對於“搶在中國之前完成重返月球競賽”異常重視,進度嚴重滯後的“星艦”項目也因此面臨沉重壓力。NASA航空航天安全諮詢小組在9月19日的一次公開會議上批評稱, 由於具備在軌加註燃料能力的“星艦”飛船開發進度的延誤,以及第三代“猛禽”發動機持續改進工作尚未完成,“阿爾忒彌斯”任務可能會“推遲數年”。
除了來自NASA的壓力外,SpaceX的“星鏈”衞星星座的繁重發射需求也迫切要求“星艦”超重型火箭儘早投入使用。“獵鷹9”號火箭在批量發射更重的新一代“星鏈”衞星時已經日益吃力,只有第三代“星艦”才具備一次發射數十顆“星鏈”新衞星的能力。