SpaceX的“星艦”在今年8月取得了重大突破,繼連續三次試飛失敗后,第十次試飛終于取得圓滿成功。上一次取得圓滿成功,還是2024年10月進行的第5次試飛任務。
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第十次試飛任務中,超重型助推器在著陸階段,通過主動關閉一臺關鍵“猛禽”發動機,驗證了備用發動機接管著陸燃燒的冗余設計;星艦飛船則飛抵約200公里高的近地軌道,首次在太空完成了8顆模擬星鏈衛星的部署演練,同時成功進行了太空發動機再點火測試。任務結束后,超重型助推器和星艦飛船受控,先后成功濺落在預定海域,平穩地實現了海面軟著陸。
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第十次試飛任務的圓滿成功,意味著星艦已經可以作為一次性火箭使用,用來大批量發射星鏈衛星或者將其他大宗貨物運往近地軌道。第十次試飛任務的成功,也意味著第2代星艦的設計已經趨于完善,年底或許就有可能進行第3代星艦的試飛。
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作為人類有史以來最強大的太空運載工具,星艦采用了“一級火箭加二級飛船”的創新模式,有別于傳統的運載火箭。并且,星艦研發中采取了激進的快速迭代策略,允許跳過部分地面測試直接進行飛行驗證。
SpaceX的終極目標是實現星艦一二級的完全回收,即助推器和飛船均能重復使用。此前,助推器已多次成功實現“發射塔機械臂捕獲”回收,但飛船至今仍未完成這類方案的回收,僅成功實現海面平穩軟著陸。如果SpaceX能夠在接下來的測試中實現飛船的“發射塔機械臂捕獲”回收,那最快有望在2025年底前實現星艦一二級的完全回收。
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這一目標若達成,將比獵鷹9號火箭更具顛覆性,將徹底改寫太空運輸的成本結構,為月球基地建設和火星殖民提供基礎支撐。那將標志著人類在可重復使用航天器領域邁出關鍵一步。并且世界上的其他航天國家也可以摸著星艦的發展方向過河,少走很多彎路。
星艦不僅能進一步降低星鏈組網成本、加快組網速度,還承載著美國載人重返月球的夢想以及馬斯克的火星夢!根據NASA的“阿爾忒彌斯3號”計劃,星艦將被改造為載人登月艙(HLS),承擔從月球軌道到月面的運輸任務。并且,根據NASA與SpaceX的合同,星艦需在阿爾忒彌斯3號載人登月任務前完成至少一次無人登月演示。
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星艦第十次試飛的成功確實大幅提升了美國2027年載人登月的可行性。其助推器回收、發動機冗余設計和衛星部署能力的突破,已解決了部分核心問題。可是情況仍然不容樂觀,星艦距離實現載人及載人登月,還有許多問題有待解決,需要完成包括在軌燃料加注、月面著陸的精準控制、航天員生存系統的可靠性等多項關鍵技術驗證。然而,目前星艦的設計尚未完全滿足這些要求。
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星艦目前雖然已經可以當做一次性火箭將載荷送入太空,但尚未實現完全回收,并且安全性和可靠性仍然不足,還無法用來載人。而要解決這些問題,實現完全回收,讓在軌燃料加注工程化落地,完成載人系統的適航認證,仍需至少12-18個月的驗證周期。這意味著,即使一切順利,星艦最早也要到2026年下半年才能進入載人任務階段,留給2027年登月的時間窗口已非常狹窄。
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若星艦在后續試飛中再次出現重大事故,2027年登月的目標可能被迫推遲至2028年甚至更晚。盡管為對沖星艦可能的延遲,NASA已啟動備選方案,但其他備選方案短期內也難以實現。
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