2025年12月6日 星期六

星舰第十飞惊现裸奔试炼:无隔热瓦、双引擎冗余、在轨重启全挑战

星舰第十飞惊现裸奔试炼:无隔热瓦挑战极限,双引擎冗余引爆太空新纪元

SpaceX 星舰 试飞 容错性 发动机冗余 在轨重启

先锋视界2025年08月28日 10:00消息,SpaceX星舰第十次试飞聚焦容错性,移除隔热瓦测试发动机冗余与在轨重启能力。

   8月28日消息,SpaceX长期以来一直将星舰(Starship)宣传为一款可完全、快速重复使用的火箭。其设计目标是向火星运送数千磅货物,推动人类实现“多行星生存”的愿景。然而,要实现大规模的重复使用,航天器必须具备一定的容错能力——即使出现故障,也不应导致任务彻底失败。 从技术角度来看,星舰的可重复使用性不仅是对传统航天模式的突破,更是未来深空探索的关键。但真正考验它的,是如何在复杂环境中保持稳定与安全。只有在面对意外时仍能保障任务继续进行,才能称得上是真正的“快速重复使用”。

   当地时间周二晚间进行的第十次试飞,展现了SpaceX在设计和测试中对“容错性”的高度重视。公司在试飞后发布的更新中提到,此次任务的目标是“挑战星舰性能的极限”。了解这些极限对于SpaceX未来的规划至关重要,因为星舰不仅将承担星链卫星(Starlink)发射和商业载荷运输的任务,还最终会用于载人航天任务。 从这次试飞可以看出,SpaceX正逐步逼近其技术的边界,这种不断尝试与改进的态度,为未来更复杂的任务奠定了坚实基础。同时,这也反映出该公司在追求高效与安全之间的平衡,尤其是在涉及人类生命安全的载人任务上,容错机制显得尤为重要。

   周二晚间,当这艘巨型星舰火箭升空时,SpaceX的使命远不止于创造新纪录。在此次试飞中,团队有意引入多项故障,重点验证三项关键技术:热防护系统(隔热罩)的表现、推进系统的冗余能力,以及猛禽发动机在轨重启的技术可行性。

   热防护系统是SpaceX当前面临的主要工程挑战之一。正如埃隆·马斯克(Elon Musk)于2024年5月在X平台(原推特)上所表示的,“可重复使用的轨道返回隔热罩”是实现火箭100%重复使用过程中的“最后一道关键难题”。

   星舰上级舱(与火箭同名,也称作“星舰”)的腹部覆盖着数千块六边形陶瓷与金属隔热瓦,这些瓦片共同构成了热防护系统的核心。

   第十次试飞的核心目标之一,就是验证星舰在穿越大气层、承受高温灼烧时,能承受多大程度的损伤并仍能安全存活。测试中,工程师主动移除了部分区域的隔热瓦,并对一种新型主动冷却隔热瓦进行了试验,以收集真实数据并改进设计。

   2003年“哥伦比亚号”航天飞机失事事件,早已揭示了热防护系统存在严重缺陷。在发射过程中,一块隔热泡沫撞击了哥伦比亚号左翼的隔热瓦,这一关键性故障最终导致航天飞机在重返大气层时解体,7名宇航员不幸全部遇难。

   22年后的今天,SpaceX正将重点放在极端环境下的性能测试上。如果此次试飞后所获得的数据表明,星舰舱体的温度始终维持在预期范围内,这将为该公司实现“上级舱直立着陆、经翻新后可重复使用”的最终目标提供重要支撑。

   推进系统的冗余能力也在此次测试中得到验证。超重型助推器(Super Heavy)的着陆点火程序,实际上是对“发动机失效”场景的模拟演练。在点火最后阶段,工程师主动关闭了三台中央猛禽发动机中的一台,并启用了备用发动机来替代。这是一次成功的发动机失效事件演练。

   此外,SpaceX宣布已成功完成猛禽发动机的在轨重启,发射直播中提到,这是该公司第二次实现这一技术突破。对于深空探测任务、推进剂在轨转移任务,以及部分载荷部署任务而言,发动机的可靠重启能力具有重要意义。

   美国国家航空航天局(NASA)的“阿尔忒弥斯计划”(Artemis)高度依赖SpaceX的两项关键技术:一是能够抵御重返大气层时高温的热防护系统,二是可在太空中可靠重启的星舰。只有实现这两项技术突破,才能保障宇航员安全抵达月球表面。目前,NASA已向SpaceX拨款超过40亿美元(约合286.22亿元人民币),用于开发具备登月能力的星舰版本;按照计划,星舰的首次月球着陆任务将于2027年年中进行。

   NASA会根据任务的性质来调整对风险的接受程度:对于无人任务,通常允许更高的风险;而载人运输任务则必须保持极低的风险水平。在让宇航员乘坐新型火箭之前,NASA会制定具体的量化安全标准,这些标准必须经过测试和飞行数据的验证才能被认可。尽管星舰的体积更大,但其安全标准并不会因此降低——不过,更大的体积也意味着可能出现更多的潜在故障模式。

   综合来看,此次试飞中的多项试验表明,SpaceX的测试工作正严格按照相关安全标准进行。接下来,该公司将对星舰实施重大改进,推出“Block3”版本,包括配备推力更大的猛禽发动机、升级的襟翼系统,以及航电系统、制导导航与控制系统等方面的优化。

   第十次试飞之后,下一个关键节点是将飞行数据转化为具体的硬件升级方案——只有这样,才能逐步推动星舰实现“常规化运营”,最终朝着马斯克设想的目标迈进:“24小时内完成24次星舰发射”。 从当前进展来看,SpaceX正沿着这一目标稳步推进。将飞行数据有效转化为工程改进,不仅是技术迭代的必要步骤,更是实现高频次发射的基础。这一过程需要极高的数据处理能力与工程响应速度,而SpaceX在快速迭代方面已展现出显著优势。若能持续优化,未来实现高密度发射并非遥不可及。不过,要真正达到“24小时24次”的目标,仍需克服诸多技术与管理上的挑战,包括火箭回收、测试流程标准化以及供应链效率等。这不仅考验着技术实力,也对组织协调能力提出了更高要求。

   相关阅读:

   《SpaceX 星舰第十次试飞成功,完成多项关键测试》

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