太空探索技術(shù)公司 SpaceX 的首席執(zhí)行官埃隆 · 馬斯克 (Elon Musk)一直希望利用星際飛船將人類送往火星。周三下午，星際飛船原型 SN8 在德克薩斯州南部上空升空，這是該公司迄今為止進(jìn)行的距地最高、風(fēng)險(xiǎn)也最大的一次測試。這次飛行測試的目的是幫助 SpaceX 收集數(shù)據(jù)，了解 SN8 在執(zhí)行高空任務(wù)后如何重返地球大氣層，并自行降落到一個(gè)精確的著陸點(diǎn)。然而，一切并不像發(fā)射火箭那么簡單。
星際飛船原型 SN8 升空后飛越墨西哥灣，在空中上升了將近 5 分鐘的時(shí)間，然后轉(zhuǎn)向返回發(fā)射場。SpaceX 公司本希望 SN8 能夠像獵鷹 9 號(hào)火箭一樣精準(zhǔn)著陸。
然而，星際飛船原型 SN8 并沒有完美地通過這次測試。在飛行測試的最后一段時(shí)間里，燃料系統(tǒng)的問題導(dǎo)致 SN8 撞向地面，并產(chǎn)生劇烈爆炸。但馬斯克仍然把這次任務(wù)視為一次 “勝利”。
馬斯克在推文中表示，“燃油箱的壓力在著陸燃燒時(shí)很低，導(dǎo)致著陸速度過高以及 'RUD'，但我們得到了所需的所有數(shù)據(jù)!”。“RUD”代表 “計(jì)劃外快速解體”，通俗講就是火箭發(fā)生爆炸。眾所周知，SpaceX 公司在火箭開發(fā)過程中常常遭遇嚴(yán)重事故。然而該公司堅(jiān)持認(rèn)為，這是收集數(shù)據(jù)最迅速、最有效的方式，這一方式使該公司有別于其合作伙伴美國國家航空航天局 (NASA)，后者更喜歡步步為營、慢條斯理的測試方法，而不是劇烈爆炸。
雖然馬斯克之前認(rèn)為飛船原型完好無損的概率只有三分之一，但此次試飛比許多人預(yù)期的要好得多。
在周三首次發(fā)射嘗試中，SpaceX 公司意外停止倒計(jì)時(shí)，重新為 SN8 加注燃料，隨后將發(fā)射時(shí)間定在北美中部時(shí)間下午 4 點(diǎn) 40 分。此時(shí)距離 SpaceX 的發(fā)射窗口關(guān)閉僅有 20 分鐘的時(shí)間。公司必須在美國聯(lián)邦航空管理局 (Federal Aviation Administration)批準(zhǔn)的指定時(shí)間窗口內(nèi)發(fā)射，以確保飛機(jī)或船只交通不會(huì)干擾發(fā)射。
在給火箭加注燃料的過程中，可以看到大量蒸汽從 SN8 中溢出。但那只是氧氣。SN8 內(nèi)部有著大量溫度極低的液態(tài)氧，當(dāng)過量氧氣接觸到溫暖的空氣時(shí)，就會(huì)從飛船原型側(cè)面蒸發(fā)。由于飛船發(fā)動(dòng)機(jī)在外太空運(yùn)行時(shí)無法像在地球上一樣從大氣中獲得氧氣供應(yīng)，因此必須自行攜帶氧氣與飛船上的燃料相互作用，從而提供巨大推力。
SpaceX 的星際飛船用的是液態(tài)氧和甲烷。SpaceX 之所以在設(shè)計(jì)上選擇甲烷而不是一種火箭燃料 RP-1，是因?yàn)槔碚撋现v，甲烷燃料可以在月球或火星上生產(chǎn)。對于想要前往太空進(jìn)行長途飛行的星際飛船來說，這是一種明智的選擇。
當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)歸零時(shí)，SpaceX 啟動(dòng)了星際飛船原型上安裝的三部巨型猛禽火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù) SpaceX 網(wǎng)站的說法，每部發(fā)動(dòng)機(jī)的推力是波音 747 發(fā)動(dòng)機(jī)的六倍。
隨后，SN8 離開發(fā)射臺(tái)，開始在德克薩斯州南部上空飛行。
發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉
升空不到兩分鐘之后，SN8 的一部猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)就關(guān)閉了。由于 SpaceX 公司沒有公布這次飛行測試的詳細(xì)計(jì)劃，目前尚不清楚是否一切正常。但馬斯克在推文中表示，此次飛行測試的第一階段已經(jīng)完全按計(jì)劃進(jìn)行。
大約一分鐘后，另一部猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，僅留下一部發(fā)動(dòng)機(jī)為 SN8 的飛行提供動(dòng)力。近五分鐘后，最后一部猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。
SpaceX 的目標(biāo)是讓星際飛船原型飛到距地 4 萬英尺(約合 12 公里)或更高的高度，不過目前尚不清楚星際飛船原型到底飛了多高。
在到達(dá)飛行路線的最高點(diǎn)之后，SN8 開始翻轉(zhuǎn)，調(diào)整航向，開始側(cè)向下落。
返回地面
SN8 的返回方式完全反映了馬斯克在 2019 年 9 月的媒體活動(dòng)中對星際飛船預(yù)定著陸方式的描述。他當(dāng)時(shí)宣稱，這是一種獨(dú)特的操作，從外部可以看到飛船在空中向后俯沖，腹部指向地球，同時(shí)四個(gè)襟翼通過輕微調(diào)整以保持飛行航向的穩(wěn)定。馬斯克表示，這是為了模擬高空跳傘者在空中墜落的方式，而不是 SpaceX 的獵鷹 9 號(hào)火箭在著陸時(shí)采用的垂直降落方式。
當(dāng)飛船接近地面時(shí)，會(huì)重新點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，然后飛船會(huì)在著陸前迅速恢復(fù)直立狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，SN8 的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)計(jì)成具備 “萬向節(jié)”(gimbal)和 “節(jié)流閥”(throttle)等功能，可以自如調(diào)整每部發(fā)動(dòng)機(jī)所釋放的推力，使飛船在空中飛行時(shí)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)的精確控制。SN8 還有一個(gè)名為 RCS 的反應(yīng)控制系統(tǒng)，這種安裝在飛船外部的小型推進(jìn)器也可以幫助調(diào)整飛船軌跡和姿態(tài)。事實(shí)上，在飛行測試中就可以看到這種安裝在火箭頂部附近的推進(jìn)器在不斷作用。
SN8 的返回完全按這種方式進(jìn)行。在著陸前不久，猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)全部重新啟動(dòng)，飛船調(diào)整著陸方向，接近指定的著陸地點(diǎn)。
但是，由于最后一刻 SN8 燃料箱的壓力問題，著陸并沒有像預(yù)期的那樣順利。當(dāng) SN8 撞向地面時(shí)，一股巨大的火焰和煙霧迅速吞噬了一切。
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