星艦 V2 的謝幕演出，來(lái)得比預(yù)想中更加順利。
就在剛剛，星艦第 11 次飛行任務(wù)圓滿完成—— 15 號(hào)助推器再次征戰(zhàn)，8 顆星鏈模擬器完美部署，隔熱瓦被故意移除接受極限測(cè)試，飛船在印度洋上空完成最后的爆炸濺落。
插個(gè)題外話，英偉達(dá) CEO 黃仁勛也來(lái)到了美國(guó)德克薩斯州 Starbase 基地，把即將發(fā)貨的 DGX Spark 個(gè)人超算交到馬斯克手上，而早在 2016 年，馬斯克就是首批從黃仁勛手中接過 DGX-1 的團(tuán)隊(duì)成員之一。
本次任務(wù)使用的是超重型助推器 15 號(hào) ( B15-2 ) 和星艦飛船 38 號(hào) ( S38 ) 。
值得注意的是，15 號(hào)助推器是一枚經(jīng)過飛行驗(yàn)證的飛行器，配備了 24 臺(tái)來(lái)自先前任務(wù)的、經(jīng)過飛行驗(yàn)證的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。此前在第八次任務(wù)中成功飛行，并完成了「筷子夾火箭」的任務(wù)。
此次測(cè)試的主要目標(biāo)是驗(yàn)證一種新型著陸點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)配置，并將應(yīng)用于下一代「超級(jí)重型」助推器。
讓我們一起來(lái)回顧此次發(fā)射的全部過程。
位于星艦下方的超重型火箭助推器點(diǎn)燃了全部發(fā)動(dòng)機(jī)，開始向太空爬升。
而「超級(jí)重型」助推器開始執(zhí)行返回推進(jìn)，朝預(yù)定濺落點(diǎn)飛行，準(zhǔn)備進(jìn)行著陸點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。
具體來(lái)說，當(dāng)星艦 ( 上級(jí)飛船 ) 和助推器分離后，助推器需要返回地球并嘗試著陸。第一步是進(jìn)行姿態(tài)翻轉(zhuǎn)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)朝向正確方向，以便點(diǎn)火減速。
翻轉(zhuǎn)后，助推器點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行反向推力。這相當(dāng)于制動(dòng)，讓助推器逐漸脫離上升軌跡，轉(zhuǎn)向預(yù)定的下降軌跡。
此次著陸在美國(guó)墨西哥灣近海區(qū)域進(jìn)行，不會(huì)返回發(fā)射場(chǎng)捕捉，實(shí)驗(yàn)成功，現(xiàn)場(chǎng)工作人員爆發(fā)出熱烈掌聲。
一次發(fā)射頂 20 次，馬斯克押注星鏈 V3
星艦上級(jí)在太空中同樣需要執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，包括部署 8 顆星鏈模擬器。這些模擬器大小與下一代星鏈衛(wèi)星相仿，本質(zhì)上也是為未來(lái)正式發(fā)射 V3 衛(wèi)星進(jìn)行的實(shí)戰(zhàn)演練。
每個(gè)模擬器重約 2000 公斤，總載荷質(zhì)量約 16000 公斤。這些模擬器將與星艦處于相同的亞軌道軌跡，并將隨飛船一同再入大氣層銷毀。
整個(gè)部署過程非常順利，每次部署耗時(shí)約 1 分鐘。
飛船側(cè)面的大型艙板——被稱為「有效載荷門」的艙口打開后，開始釋放模擬衛(wèi)星。與其他火箭通常通過鼻錐釋放衛(wèi)星不同，星艦采用側(cè)邊艙門設(shè)計(jì)，必須打開這道側(cè)門才能將衛(wèi)星釋放到太空。
按照規(guī)劃，SpaceX 希望星艦?zāi)軌虮M快接手衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，取代目前用于此任務(wù)的獵鷹 9 號(hào)，成為主力運(yùn)載工具。
未來(lái)星艦將部署更先進(jìn)的 Starlink V3 衛(wèi)星，運(yùn)載效率更高，每公斤貨物入軌成本更低，每次發(fā)射能為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)增加 60 Tbps 的容量，以及是目前獵鷹 9 號(hào)單次發(fā)射容量的 20 倍。
除了衛(wèi)星部署，本次飛行還成功完成另一項(xiàng)重要測(cè)試——在太空環(huán)境下重新點(diǎn)燃一臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。整個(gè)過程旨在模擬星艦如何執(zhí)行「離軌點(diǎn)火」操作，也就是在完成太空任務(wù)后，通過機(jī)動(dòng)將飛船引導(dǎo)返回地面的過程。
故意移除的隔熱瓦，是對(duì)極限的最好尊重
星艦表面覆蓋著數(shù)千塊隔熱瓦，它們彼此緊挨著排列，中間留有微小縫隙。
之所以要留縫隙，是因?yàn)橄路降慕饘俳Y(jié)構(gòu)在受熱時(shí)會(huì)膨脹和收縮，這樣可以避免瓦片之間擠壓碰撞造成破裂。但問題是，這些縫隙有時(shí)會(huì)讓高溫等離子體滲入，導(dǎo)致瓦片邊緣和下方的金屬區(qū)域被過度加熱。
上次第十次飛行，星艦表面出現(xiàn)了局部燒蝕與表皮翹起。經(jīng)查明是因?yàn)橥七M(jìn)劑排放過程中有少量固體推進(jìn)劑堆積，被靜電放電或等離子體點(diǎn)燃，燒損了部分軀體和部分襟翼。
這一次，SpaceX 依然故意從飛行器的脆弱區(qū)域移除部分隔熱瓦，使底層結(jié)構(gòu)暴露在再入熱流中。甚至，部分被移除隔熱瓦的區(qū)域沒有備用燒蝕層，也讓測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。
這樣當(dāng)瓦片排布在一起時(shí)，縫隙之間就有了一層保護(hù)，能夠有效阻擋高溫等離子體的滲透。
這些努力都是為了實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)——打造一艘完全、快速可重復(fù)使用的飛行器。以前在多艘星艦上測(cè)試過這項(xiàng)技術(shù)，但今天可能是首次將其覆蓋到整艘飛行器上，這也是本次任務(wù)的重要看點(diǎn)。
在未來(lái)星艦每天多次飛行的場(chǎng)景中，將需要成千上萬(wàn)塊隔熱瓦。
SpaceX 解說表示，目前美國(guó)佛羅里達(dá)發(fā)射場(chǎng)的全自動(dòng)制作工坊每天能生產(chǎn)約 1000 塊瓦片。
但其設(shè)計(jì)產(chǎn)能是每月為 10 艘星艦提供足夠的瓦片，相當(dāng)于每天生產(chǎn) 7000 塊，或者平均每 13 秒就能下線一塊瓦片，目標(biāo)是朝著為火星任務(wù)甚至更遠(yuǎn)目標(biāo)全面配備星艦隔熱瓦的方向發(fā)展。
星艦的迭代哲學(xué)，就是用失敗換進(jìn)步
為了給未來(lái)的返回發(fā)射場(chǎng)著陸 ( RTLS ) 收集數(shù)據(jù)，飛船的再入剖面比以往的飛行要復(fù)雜得多。
在其軌跡的最后階段，飛船將執(zhí)行一次「動(dòng)態(tài)傾斜機(jī)動(dòng)」。
也就是說，在仍處于超音速甚至高超音速狀態(tài)時(shí)，飛行器會(huì)故意進(jìn)行一定幅度的側(cè)傾偏航，模擬從海上再入后，為精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)陸地發(fā)射場(chǎng)而必須執(zhí)行的橫向機(jī)動(dòng)過程。
進(jìn)入亞音速階段后，飛船還會(huì)在「腹部著陸」姿態(tài)開始前，再次進(jìn)行一次幅度更大的轉(zhuǎn)向，以測(cè)試接近塔架著陸所需的最終修正能力。據(jù)解說表示，這一整套飛行路徑，基本就是未來(lái)星艦完成降落時(shí)將采用的程序。
不過，由于本次任務(wù)不涉及回收，星艦最終還是按計(jì)劃在印度洋濺落，并在觸水后發(fā)生爆炸。
比如收集下一代「超級(jí)重型」助推器的數(shù)據(jù)、對(duì)星艦隔熱瓦進(jìn)行極限測(cè)試， 以及驗(yàn)證未來(lái)返回發(fā)射場(chǎng)時(shí)上級(jí)飛行器所需的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。
此外， 本次發(fā)射是 Starbase 基地現(xiàn)有發(fā)射臺(tái)在當(dāng)前配置下的最后一次使用。之后該發(fā)射臺(tái)將進(jìn)行大規(guī)模改造， 以支持未來(lái)更大規(guī)模的 V3 和 V4 星艦發(fā)射任務(wù)。
這種「邊飛邊改」（即通過實(shí)際飛行來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證技術(shù)， 而不是在地面進(jìn)行漫長(zhǎng)的模擬）的策略風(fēng)險(xiǎn)很高， 但效率也更高。迭代速度， 在傳統(tǒng)航天領(lǐng)域也幾乎是不可想象的。
這或許就是馬斯克式創(chuàng)新的核心——用更快的失敗和迭代， 換取更快的進(jìn)步。
