Он взорвался! Звездолет Маска потерпел неудачу в своем первом полете, но марсианские мечты идут дальше

Вечером 20 апреля космический корабль SpaceX впервые потерпел крушение.

Звездолет взорвался в воздухе, не смог отделиться от сверхтяжелой ракеты-носителя, и произошел «незапланированный быстрый демонтаж» .

SpaceX ответила в Твиттере, что, как будто первый полет был недостаточно захватывающим, команда продолжит анализировать данные и усердно работать над следующим испытательным полетом.

Маск сказал, что вероятность успеха первого испытательного полета составляет 50%, и хорошо, что он даже не взорвал стартовую площадку.

Независимо от исхода, запуск — важная глава в истории освоения космоса.

Сегодняшний космический корабль — это эпохальная ракета, разработанная SpaceX, и она даже известна как «самая мощная ракета в человечестве».

Он также несет в себе мечту Маска о Марсе. Совсем недавно официальный сайт SpaceX опубликовал видео-симуляцию полета звездолета к Марсу , показывающую сцену запуска, дозаправки и прибытия звездолета на марсианский аванпост.

Что же такого особенного в долгожданном первом полете звездолета?

Далее давайте начнем с нескольких важных вопросов и быстро разберемся в прошлом, настоящем и будущем космических кораблей.

почему звездолет

В апреле 2021 года SpaceX обыграла Blue Origin и выиграла контракт НАСА на лунный модуль почти на 3 миллиарда долларов.

Согласно плану, SpaceX будет использовать космический корабль для отправки астронавтов Artemis 3 на Луну в 2025 году.

Почему на него благоволит НАСА и возлагает большие надежды Маск?

самая высокая ракета-носитель

Вся ракетная система называется Starship (Звездолет), общей высотой около 120 метров, и состоит из двух частей:

• Космический корабль Starship (космический корабль Starship), оснащенный 6 двигателями Raptor наверху, второй ступенью ракетной системы, имеет высоту около 50 метров;
• Ракета-носитель Super Heavy (Супертяжелая ракета-носитель), оснащенная 33 двигателями Raptor внизу, первой ступенью ракетной системы, имеет высоту около 69 метров;

Башня запуска и захвата ракет звездолета также является самой высокой в ​​мире, ее высота составляет около 146 метров.

Самая мощная ракета-носитель

Starship — сверхмощная ракета-носитель следующего поколения, разработанная компанией SpaceX со всей мощью, известна как самая большая и мощная ракета-носитель в истории человечества.

Ракета-носитель Starship может генерировать до 7590 тонн тяги, что более чем в два раза больше, чем у ракеты NASA Saturn V.

Ракета, которая делает марсианскую мечту еще на шаг впереди

Миссия космического корабля состоит в том, чтобы отправлять полезные грузы, такие как астронавты и грузы, на околоземную орбиту, на Луну, Марс и дальше, и это также имеет решающее значение для плана НАСА по возвращению на Луну.

В будущем звездолет сможет перевозить 100 человек для длительных межзвездных перелетов, а также будет использоваться для спутниковой связи, разработки лунных баз и прямой передачи на землю.

Полет звездолетов за пределы низкой околоземной орбиты требует технологии дозаправки на орбите, но эта технология еще не разработана.

полностью многоразовая ракета

Starship — первая ракета, предназначенная для многоразового использования, что позволяет снизить стоимость и коммерциализировать космические полеты.

Маск считает, что это ключевой технологический прорыв, необходимый для колонизации Марса и других космических исследований.

• Авиаперелеты были бы недоступны, если бы ракеты не были многоразовыми: «выбрасывать ракету стоимостью в миллионы долларов после каждого полета все равно, что выбрасывать Боинг-747».
• Если ракета будет полностью многоразовой, стоимость запуска будет в основном связана с топливом, а затраты на запуск Starship могут упасть ниже 10 миллионов долларов. Для полезной нагрузки весом до 100 метрических тонн стоимость за килограмм составляет менее 100 долларов США.

Хронология первого полета звездолета

Вчера вечером, 20 апреля, состоялся первый испытательный полет полностью собранного Starship.

Возможно, в темноте есть какие-то аранжировки, а число 420 имеет какое-то происхождение от Маска. В 2018 году Маск столкнулся с большими проблемами, когда предложил выкупить Tesla по цене 420 долларов за акцию.

В научно-фантастическом романе «Автостопом по Галактике» число 42 рассматривается как «окончательный ответ на вопрос о жизни, Вселенной и обо всем на свете».

Ожидается, что первый испытательный полет продлится 90 минут.

Окно запуска прошлой ночью длилось 62 минуты, открылось в 21:28 по пекинскому времени и закрылось в 22:30 по пекинскому времени, и попытка запуска может быть предпринята в любое время в течение этого периода. Ожидаемый график испытательных полетов выглядит следующим образом:

Среди наиболее важных узлов:

• Ракета-носитель и космический корабль разошлись примерно через 3 минуты после запуска.
• Примерно на восьмой минуте ракета-носитель совершила контролируемое вертикальное падение в Мексиканский залив.
• Облетев большую часть Земли, космический корабль снова вошел в атмосферу Земли и через полтора часа после запуска рухнул в море после жесткой посадки недалеко от Гавайев.

Сбой первого рейса снова сбросил расписание.

Первый рейс был отменен 17 апреля.

Из-за замерзания нагнетательного клапана первый полет звездолета, первоначально запланированный на 17 апреля, был отменен и превратился в «мокрую генеральную репетицию». конец.

В ту ночь Маск сказал, что он многому научился и что он сначала удалит топливо и попытается снова через несколько дней.

В обсуждении в Twitter Spaces вечером 16 апреля Маск неоднократно предупреждал, что занизил ожидания в отношении этого запуска, и высока вероятность задержки первого полета.

Если бы мы были достаточно далеко от площадки до того, как что-то пошло не так, то я бы счел это успешным, только не взорвите площадку.

Прошлая подготовка к первому полету

14 апреля Федеральное авиационное управление США (FAA) выдало SpaceX лицензию на запуск Starship сроком на пять лет.

Для SpaceX это последний шаг в процессе, и они ждали этого зеленого света больше года.

К наиболее ответственному оборудованию SpaceX, естественно, готовилась давно.

Бустер, который творит чудеса

SpaceX провела несколько испытаний ускорителя первой ступени системы Starship, в том числе все более сложные статические пожары.

Статическое испытание зажигания в феврале этого года является ключевым узлом перед первым полетом.

Успешно запустился 31 из 33 двигателей ракеты-носителя, что стало рекордом по максимальному одновременному запуску ракетных двигателей, из-за 50-процентного дросселирования он выдал фактически 3600 тонн тяги.

Тест также показал, что двигатель все еще недостаточно надежен. Маск сохраняет оптимизм по этому поводу, говоря, что тяги достаточно, чтобы выйти на орбиту.

Прототипы пробивались взрывами

В дополнение к ускорителям SpaceX также провела несколько суборбитальных полетных испытаний для космического корабля второй ступени системы Starship, чтобы проверить, могут ли они повторно зажигаться, переворачиваться и приземляться вертикально.

В этом процессе повторные поражения и повторные поражения, аварии, ошибки и взрывы являются нормой.

В 2019 году SpaceX провела «прыжковое испытание» прототипа космического корабля Starship, то есть космический корабль запускался на определенное расстояние, а затем приземлялся рядом, часто на высоте полета менее 150 метров.

В период с апреля по август 2019 года они прошли путь от возможности подняться в воздух до зависания на высоте 150 метров и плавной посадки.

С декабря 2020 г. по май 2021 г. серия суборбитальных высотных испытательных полетов прототипа звездолета, 5 выстрелов и 4 бомбы:

• В декабре 2020 года Starship SN8 достиг заданной высоты около 12,5 километров, но слишком быстро приземлился и взорвался.
• В феврале 2021 года звездолет SN9 не смог завершить последний разворот, накренился, рухнул на землю и снова взорвался.
• В марте 2021 года звездолет SN10 наконец совершил вертикальную посадку, но конструкция внутри корабля была повреждена и через несколько минут взорвалась.
• В марте 2021 года звездолет SN11 вынужденно взлетел в густом тумане и разрушился в воздухе из-за отказа двигателя.
• В мае 2021 года звездолет SN15 «Хвост Шэньлун» плавно приземлился, хотя небольшое пламя загорелось, но быстро погасло. На этот раз прототип Starship успешно совершил мягкую посадку.

«Незапланированный быстрый демонтаж» этого первого рейса также неоднократно случался в прошлом.

Под звуки взрывов SpaceX настаивала на идее «обобщения опыта неудач и быстрого повторения». Однако прототипы звездолетов, такие как SN8, в основном изготавливаются из нержавеющей стали, поэтому их не так уж и больно жарить.

Взрыв — это и искусство, и наука, и он может принести полезные исходные данные, которые помогут быстро решить проблемы. С точки зрения «постфактум» технический разрыв между различными версиями действительно очень велик.

Первый полет открывает возможное будущее

Основная цель первого полета

Как и в случае с многочисленными взрывами, упомянутыми выше, SpaceX провела различные высотные испытательные полеты с использованием прототипа Starship, но он все еще остается в земной атмосфере.

Но этот первый полет — первая попытка отправить звездолет в космос, то есть пространство за пределами земной атмосферы.

Основная цель первого полета — предоставить тестовые данные, чтобы помочь инженерам улучшить будущие запуски и решить любые проблемы, возникающие во время полета.

Вещи, которые не может сделать первый полет

Первый полет — это только предварительная попытка, и есть много идей, которые невозможно реализовать на практике:

• Первый полет без полезной нагрузки;
• Полет звездолетов за пределы низкой околоземной орбиты требует технологии дозаправки на орбите, но это только план;
• Хотя конструкция звездолета полностью многоразовая, это не миссия первого полета.Первый полет не предполагает ни восстановить ракету-носитель на стартовой площадке, ни позволить космическим кораблям приземлиться вертикально, а позволить им упасть в море;

Засчитывается ли первый полет на орбиту?

Вопрос о том, считается ли первый полет выходом на орбиту, также вызывает споры.

Если бы все шло по плану, то космический корабль на этот раз должен был бы достичь скорости и высоты, необходимых для орбитального старта, но он не совершил более одного круга вокруг Земли, а лишь облетел половину Земли, что не составляло реальный орбитальный полет.В каком-то смысле его можно назвать Запущенным для орбитального класса.

Некоторые люди также называют его трансатмосферной орбитой (Transatmospheric Orbit) запуском, потому что орбита, на которую он выходит, относится к критической области между суборбитальной и орбитальной.

Значение первого полета

Если первый полет будет успешным, это станет важной вехой в доставке людей в отдаленные места, такие как Марс.

Однако только в том случае, если космический корабль будет надежным, быстрым и дешевым для многоразового использования, можно будет удовлетворить потребности пилотируемых миссий, но до этого, очевидно, еще много лет.

Вехи для SpaceX

До первого полета звездолета SpaceX оставила немало вех в истории космонавтики:

• Falcon 1: В 2008 году спроектировали, построили и запустили Falcon 1, первую в мире жидкотопливную ракету орбитального класса, финансируемую из частных источников.
• Falcon 9: 4 июня 2010 года SpaceX запустила более крупную и мощную ракету Falcon 9.
• Космический корабль Dragon: 8 декабря 2010 года SpaceX успешно запустила и восстановила грузовой космический корабль Dragon, который на тот момент был единственным многоразовым грузовым космическим кораблем в мире.
• Пополнение запасов космической станции: 22 мая 2012 года SpaceX стала первой частной компанией, успешно доставившей пополнение запасов на Международную космическую станцию ​​(МКС).
• Многоразовые ракеты: 22 декабря 2015 года SpaceX сделала большой шаг вперед в технологии многоразовых ракет, осуществив первую вертикальную посадку ракеты Falcon 9.
• Falcon Heavy: 6 февраля 2018 года SpaceX успешно запустила самую мощную ракету того времени — Falcon Heavy.
• Пилотируемый космический корабль Dragon: 30 мая 2020 года компания SpaceX успешно выполнила миссию «Демо-2» и отправила астронавтов НАСА на Международную космическую станцию ​​— это первый в истории человечества коммерческий пилотируемый космический запуск.
• Starlink: С 2019 года SpaceX начала разворачивать спутниковую сеть Starlink Starlink и в январе 2020 года стала крупнейшим в мире коммерческим спутниковым оператором.

Перед первым запуском ракеты Falcon Heavy Маск ожидал, что шансы на успех будут только 50 на 50. Он сказал тогда:

Люди со всего мира увидят грандиозный запуск ракеты или, возможно, лучший фейерверк, который они когда-либо видели.

В прошлый раз ему это удалось. Неудача и на этот раз была ожидаемой.

До этого Маск неоднократно подчеркивал экспериментальный характер этого запуска: вероятность успеха первого испытательного полета составляет 50%, он не гарантированно будет гладким, но скучным он не будет.

Успех может быть, волнение гарантировано.

Это похоже на сноску к исследованию космоса. Человечество, часто напрасно, все еще жадно исследует среди звезд.

В конце концов, освоение космоса — это великолепное и холодное приключение, как сказало НАСА в «Зачем исследовать Вселенную»:

Я смотрю в будущее с опаской, но с большой надеждой.

#Добро пожаловать, обратите внимание на официальный публичный аккаунт Айфанер в WeChat: Айфанер (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет представлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Оригинальная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo