近日,美国新一代星舰进行了首飞测试,明明只是一次亚轨道飞行,由于飞行速度达不到第一宇宙速度,所以根本没有进入稳定绕地轨道,而它部署的20颗星链卫星也都是模拟版本,可以说与真正的火箭发射并不是一回事,为什么会引起这么多人的关注?
美国星舰V3首飞到底取得了哪些比较大的突破?
第一点, 近地轨道运载力更强!星舰V3比前面的版本升空更快,跟它更换了更厉害的发动机有直接关联。具体来说:
超重型助推器配备了33台海平面版猛禽3发动机,星舰飞船配备了3台真空版猛禽3发动机和3台海平面版猛禽3发动机。
显而易见,虽然都是猛禽3发动机,但也存在不同版本的区别,而且更换新一代发动机之后,星舰V3的近地轨道运力就从上一个版本的35吨,直接提升到了100吨(全回收状态),当然,这里说的都是理论数据。
第二点, 星舰V3比之前的版本更轻盈,根据SpaceX公司的说法,一台新发动机不仅可以在原推力的基础上提升20吨,还能将重量减轻100公斤,再加上其他结构件优化,星舰V3仅动力系统就直接减重了40吨以上,比之前的版本轻了不少。
而新发动机之所以重量更轻,主要也是因为了专门做了一些调整,比如减少了近90%的外部接口,通过3D打印一体化结构,将外部气体发生器取消等等。而且,这么做还有一个很大的好处,那就是将发动机的研制成本也降低了,预估每生产一台就可以节约超20万美元。
第三点, 星舰V3终于有了第二级 (编号S39),这是之前所有版本都不具备的,首艘V3版星舰飞船约52米高,能够装下1600吨推进剂,前面已经说到了,它配备的发动机同样是猛禽3,而且还是 6台不同版本的发动机。
大家都知道,美国载人登月的月面着陆器之一,便是取星舰的上面级来进行改造,因为这还是它第一次亮相,虽然距离最终的深空载人版本还有很大差距,连必须的生命保障系统都还没有,但依然吸引了很多人的关注,包括美国宇航局也不例外。
第四点, 星舰V3不仅部署了超20颗卫星,还为后期进行太空加油测试做了相应准备,包括系统设计和硬件集成这两个方面。
你知道吗?美国这一轮重返月球,如果用SpaceX的改版星舰来当登月时的月面着陆器,那在地月之间往返一次,至少需要太空加油十几次、甚至几十次,不然就会因为燃料不够导致任务失败。
所以,美国宇航局最关注的点,除了星舰上面级的研发进度以外,其实就是太空加油测试的情况。虽然之前马斯克曾表示2026年就会进行测试,至今还没给出一个具体时间,但星舰V3向大家展示了2组共4个被动对接口,后面将会有2枚星舰第二级会通过它来实施太空加油测试。
星舰V3首飞虽然有一些突破,但发生的故障也不少,还有涉及载人登月的关键测试没能实施!
美国星舰V3原本打算是在2025年底首飞,但奈何当时加压测试直接导致助推器变弯,然后发射时间就一直说的是4到6周之后,最后时间就来到了2026年5月。谁知临近发射日,就在进行发射前准备工作期间,美媒曝光星舰基地发生工人意外坠亡事件。
虽然SpaceX至今没有公开回应此事,但首飞时间的确又连续推迟了2天,当然,大家也看到了,等到发射那天又出了一些变故,反正星舰V3最后是在5月22日(美国东部夏令时间)才终于首飞。
前面已经详细说了星舰V3首飞所取得的一些突破,接下来要提到的就是首飞时所出现的故障:
第一个故障出现在星舰V3的超重型助推器身上,当它返程的时候出现部分发动机点火重启失败的情况,所以这也直接导致了回收失,助推器没有软着陆成功,直播坠落的时候整个屏幕都直接变黑了。
不得不说,SpaceX自己还是心里有数的,因为他们一开始就担心回收环节出问题,所以都不敢使用机械“筷子”臂附着在发射塔上捕捉火箭的第一级,就怕出问题的时候把发射台损坏了。
不过,相关人员表示,这不是什么大事,相当于任务比预期提了一点时间就结束了,助推器最后也坠落在设定的空旷区域,不会对大家的生活造成影响。
第二个故障则出现在星舰V3的飞船级,同样是发动机异常,只不过它发生的故障是有一台真空版猛禽3竟然提前关机了,这导致原本计划实施的二次点火实验被迫取消。
这么说吧,在我看来这个故障就比上一个大多了,因为这对美国载人登月、以及他们说的移居火星来说至关重要,美国宇航局只要是使用星舰上面级当着陆器,无论是去月球,还是去火星,都必须进行这个测试,但发动机故障导致这个测试也被跳过了。
当然,对于SpaceX而言,星舰V3首飞总体来说还是比较顺利,毕竟进行了很多升级,可以说是比较新的一个航天器,发生一些故障可以后面进行完善,这远比火箭升空后一二级没有正常分离更容易让人接受,无论是星舰基地,还是SpaceX总部,所有人都为这次飞行欢呼雀跃。
星舰V3的确比之前的版本突破更大,但 “迄今为止最强大的巨型火箭” 这个头衔,暂时还真算不上?
星舰V3首飞的确取得了不小的突破,尤其是运载能力这个方面,哪怕它只是理论数据,并不是真正意义上的轨道发射任务。至于星舰的上面级,其实距离载人还很遥远,后续还有诸多关键技术需要进行验证。
总而言之,这不是所谓的见不得别人好,客观来说,星舰V3暂时还用不了美媒说的“迄今为止最强大的巨型火箭” 这个头衔,它依然属于已经退役的土星五号运载火箭,也就是五十多年前让美国人6次站上月球的那枚火箭。
这么久远的事,说起来可能还缺点说服力。但抛开土星五号不谈,当下在役运载火箭中,美国载人登月核心火箭SLS就是运载力最强的了。到目前为止,这枚火箭一共正式飞行了2次:
第一次是三年多以前,阿尔忒弥斯1号任务(无人绕月)成功实施,这是美国重返月球实施的第一个任务,主要是验证猎户座飞船的可靠性和SLS火箭的发射能力,所以当时飞船上只有一名机器人,并无航天员参与飞行。
第二次就是前阵子才顺利返回地面的阿尔忒弥斯2号任务,一共有4名航天员(三男一女)参与近10天的飞行任务,美国宇航局将其称为载人绕月任务,由于实际飞行轨道的关系,很多人并不认可绕月这个说法。
美国到底能不能在2028年重返月球,这个问题至今存在诸多变数,但有一点已经可以确定,那就是SLS运载火箭的运力已经得到多次验证,目前在役运力最强的火箭就是它。虽然美国实施了多次登月相关的任务,依然没有重返月球,但他们弃用土星五号、研制新的登月火箭这个决定,其实并没有对局面造成太大影响。
至于星舰,虽然它的测试表现的确不错,也通过12次测试飞行取得了不少进展和突破,但它能用上“迄今为止最强大的巨型火箭” 这个头衔的时间,至少不是现在。但一旦星舰真的成功实施轨道发射任务,而且运力达到理论数据,那SLS在美国登月任务中的核心地位的确就难保了。
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