马斯克要发射的“星舰”到底是个啥?

电子工程世界 2023-04-18 07:31
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昨晚,原定在美国德克萨斯Boca Chica的SpaceX发射中心进行首次发射任务的“星舰”取消了发射任务。


据CNN称,SpaceX公司的工程师们在发射最后阶段发现了助推器的增压问题,由于时间有限,工作人员没能及时解决故障,因此17日的发布计划被推迟。


在距离发射不到10分钟时,SpaceX公司的工程师约翰·英斯普鲁克宣布,该公司将努力确定何时可以进行下一次发射尝试。

美媒称,工作人员将对火箭进行一系列操作:取出已经加注的燃料,并让火箭为下一次发射做好准备。由于燃料回收等一系列工作需要48小时以上的时间,因此将错过最近的美国东部时间18日早8点的发射窗口。

SpaceX公司创始人马斯克也在推特上表示,由于助推器的压力阀出现问题,本次发射任务不得不取消。


马斯克还表示,今天的一系列工作让SpaceX公司积累了经验,将在几天后尝试进行“星舰”的首次发射。


“星舰”到底是个啥?


“星舰”是由马斯克的SpaceX公司研发的重型可重复使用的火箭系统,这个系统由一级助推器“超重”(Superheavy)和顶端的“星舰”(Starship)组成。这个系统总高达120米,可以运送货物或者宇航员至地球轨道、月球、火星甚至更远的太空,而它的载重能力预计可达100吨。马斯克曾表示,星舰飞船首次发射成本约30亿美元(约合人民币206亿元)。

“超重”助推器能够在全力加速时产生1600万磅的推力,远远超过将“阿波罗”宇航员送上月球的“土星”五号。


据了解,如果星舰能够正式服役,那它将是人类历史上最大、最强的运载火箭,而且与以往的重型火箭不一样的是:它可以被重复使用,大大降低了成本。

“星舰”不仅是整个火箭系统的名字,顶端飞船造型的这部分也叫做“星舰”,它的高度达50米,搭配猛禽(Raptor)发动机,从最新的星舰发动机布置底视图可以看到最里面3台,中间层10台,最外层20台,总计33台。


美国“太空”网站称,此前保持“人类最大运载火箭”称号的是冷战期间用于“阿波罗”登月计划的美国“土星五号”火箭,它高约111米,可发射约130吨有效载荷进入地球轨道,将约50吨有效载荷送往月球。NASA表示,“太空发射系统”可将27吨以上的载荷送入月球轨道。相比之下,完全可重复使用“星舰”的近地轨道运载能力约为150吨。在不考虑回收的情况下,“星舰”有效载荷高达250吨-300吨,堪称史上最大。

星舰上面级将有在轨加注的能力,使得它能带着载荷前往深空。星舰将会与储罐版星舰对接来补充燃料。


如果“星舰”能够顺利发射,它将绕地球飞行一段距离,最后回到地球。

|“星舰”首次发射的预计轨迹图

对于一般火箭来说,成功入轨已经是大功告成,但对于“星舰”来说,首飞成功至多不过是个开始。而且需要做到可持续利用,并需要重新回到大气层着陆在地球上,确保不会爆炸,这期间的工程学问题十分棘手。但这还不算什么,马斯克还要计划让星舰登月,再登火星。

SpaceX在过去十二年间,作为订单数额少,人员精简的创新型公司,重视人才,一步一步前进,横空出世。这都是马斯克背后一次又一次的失败换来的。从2015年1月10日猎鹰9号首次发射试验起,马斯克就初尝败果,火箭在甲板上直接爆炸。


2015年2月10日, 猎鹰9号第二次实验,因为海上风浪太大,接火箭的船被迫撤回,火箭不幸掉进海里,又失败了。


2015年4月15日,Space X再次发射猎鹰9号,火箭虽然成功着陆在驳船上了,但着陆后横向速度过大没停稳,最后没忍住又爆炸了,失败。


2015年6月28日,猎鹰9号火箭在给国际空间站补给货物时,火箭燃料箱中的一根压杆存在问题,火箭爆炸,还顺带把送往国际空间站的货运飞船弄得空中解体...又失败。


这种情况直到 2015年12月猎鹰九号第一次成功着陆回收后,才逐渐减少。


“星舰”拥有不少原型机,包括Starhopper,SN5, SN6, SN8, SN9, SN10, SN11, 和SN15等,其中数台原型机在测试当中直接爆炸。这次测试的“星舰”编号为SN24。“星舰”被誉为目前SpaceX正在使用的“猎鹰9”火箭的继承者。

马斯克曾表示,“星舰”的发射成本相当低,一旦相关试验取得成功,将启动规模化生产,以每年建造100艘的速度,打造1000艘“星舰”组成的太空舰队,将10万人和相关物资运送到火星,实现从21世纪20年代后期开始在火星殖民的梦想。马斯克正在用实际行动向我们证明:梦想有多大,可能性就有多大。希望他能够一步一步最终实现自己的梦想,同时也能希望我们在有生之年能看到人类登上火星,寻觅到更广阔的世界!


来源:网络内容综合

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