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SpaceX星際飛船原型正在快速迭代 人類登陸火星指日可待

發(fā)布時(shí)間:2020-09-08 09:59:34來源:騰訊科技

  9 月 7 日,隨著美國太空探索技術(shù)公司 SpaceX 兩次成功完成 150 米低空短程跳躍飛行,其星際飛船測(cè)試正準(zhǔn)備進(jìn)入下一階段。在 SN5 進(jìn)行首次全尺寸星際飛船原型跳躍測(cè)試短短幾周后,SN6 也成功取得了同樣的成就。

  現(xiàn)在,當(dāng)星際飛船原型 SN5 正準(zhǔn)備進(jìn)行另一次跳躍時(shí),SN8 正在接近其處女航,后者配備了三臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),并安裝了整流罩和飛行表面。當(dāng)然,這次測(cè)試很可能是 SN7.1 儲(chǔ)罐進(jìn)行“爆炸測(cè)試”并收集到更多數(shù)據(jù)之后。

  SN6 測(cè)試的成功將為星際飛船原型的眾多元素增加額外的信心,無論從結(jié)構(gòu)到推進(jìn)性、可控性等。首席設(shè)計(jì)師埃隆·馬斯克(Elon Musk)表示,重復(fù)測(cè)試將允許工程師改進(jìn)運(yùn)載火箭的發(fā)射和著陸方式,通過將 SN5、SN6 與 StarHopper 的飛行進(jìn)行比較,他們已經(jīng)取得了很多成果。

  圍繞測(cè)試處理流程的改進(jìn)也在進(jìn)行中,SN6 只進(jìn)行了一次低溫壓力測(cè)試和一次猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)(SN29)的靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試,隨后就繼續(xù)進(jìn)行跳躍測(cè)試。雖然在發(fā)射窗口期間因天氣原因而中止了嘗試,但 SN6 在上周的測(cè)試中沒有出現(xiàn)任何問題,它從發(fā)射架上順利起飛,然后精準(zhǔn)降落在相鄰的發(fā)射臺(tái)上。

  盡管 SN6 在著陸后的鏡頭中被觀察到略微傾斜,但星際飛船的著陸腿確實(shí)有能力在著陸期間緩沖額外的載荷壓力,就像 SN6 在偏置放置引擎放置時(shí)在單個(gè)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)(SN29) 的動(dòng)力下返回的情況一樣。

  SN7.1

  繼 StarHopper 和 SN5、SN6 進(jìn)行跳躍測(cè)試后,下一個(gè)進(jìn)行測(cè)試的原型預(yù)計(jì)將是 SN7.1 測(cè)試儲(chǔ)罐。SN7.1 緊隨 SN7 之后,后者也是測(cè)試儲(chǔ)罐,SpaceX 故意將其推到爆破的臨界點(diǎn)。SN7.1 是個(gè)更大的測(cè)試儲(chǔ)罐,由 304L 系列不銹鋼(或至少是該合金的變種)制成。

  304L 系列不銹鋼雖然不是 SpaceX 希望在較長期的未來用于星際飛船和超重型飛船的“最后”合金,但之前所有的星際飛船原型都是用 301 系列合金制造的,而 SN7、SN7.1 以及近期內(nèi)所有的未來星際飛船原型都將用 304L 合金制造。

  因此,SN7.1 將提供儲(chǔ)罐在故障之前可以承受多大壓力的重要數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將輸入到 SN8 的測(cè)試程序中。SN7.1 測(cè)試儲(chǔ)罐在生產(chǎn)設(shè)施中的工作已經(jīng)基本完成,允許在下周向發(fā)射場(chǎng)安置。

  由于有兩個(gè)發(fā)射架可供使用,SN7.1 是否會(huì)在星際飛船的常規(guī)發(fā)射架上安置,還是在第二個(gè)測(cè)試架上,亦或者在兩者之間進(jìn)行切換,目前仍有待觀察。SN7.1 的測(cè)試可能包括低溫壓力和負(fù)載測(cè)試,然后才會(huì)進(jìn)行“爆炸測(cè)試”。

  SN5

  星際飛船原型 SN5 預(yù)計(jì)將至少再進(jìn)行一次跳躍測(cè)試,預(yù)計(jì)將在 SN7.1 完成測(cè)試之后,SpaceX 工作人員已經(jīng)準(zhǔn)備將其安置在發(fā)射架上。SN5 可能會(huì)遵循 SN6 的精細(xì)化測(cè)試機(jī)制,即首先進(jìn)行低溫壓力測(cè)試、靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試,然后進(jìn)行 150 米低空跳躍測(cè)試。

  目前,SN5 仍然位于中艙之外,其上方的高艙建設(shè)工作仍在進(jìn)行中。目前尚不清楚 SN5 是否將再次利用猛禽 SN27 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行第二次跳躍測(cè)試。

  SN8

  星際飛船原型 SN8 將標(biāo)志著下一階段的測(cè)試,這是 SpaceX 首個(gè)搭載三臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)、整流罩以及飛行表面的原型。隨著 SN5 在中艙為 SN8 的最后堆疊作業(yè)讓路,這艘新的星際飛船原型現(xiàn)在正在排隊(duì)等待測(cè)試。

  目前,SN8 的測(cè)試將不得不等到 SpaceX 完成 SN7.1 的測(cè)試目標(biāo),甚至完成 SN5 的第二次跳躍測(cè)試。在 SN8 的飛行過程中,SpaceX 將進(jìn)行幾個(gè)有趣的新項(xiàng)目,例如可能單獨(dú)推出整流罩,以便在發(fā)射場(chǎng)與 SN8 的儲(chǔ)罐相匹配。

  圖4:SN8 位于中艙內(nèi),SN5 在外部

  SN8 還將標(biāo)志著三臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)將首次在星際飛船原型上點(diǎn)火。試驗(yàn)發(fā)射的初始高度目標(biāo)尚未得到確認(rèn)。在允許發(fā)射到 20 公里的情況下,SN8 可以首先發(fā)射到較低的高度,隨著星際飛船原型在猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)尾部垂直觸地之前進(jìn)行有史以來第一次向發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行水平下降,并進(jìn)行其他增量測(cè)試。

  SN9

  當(dāng) SN8 被撤出中艙,SN9 就將開始堆疊。這艘未來星際飛船原型正在名為“大帳篷”的組裝大樓外進(jìn)行最后階段的集成。最新的里程碑是 SN9 推力穹頂(Thrust Dome)的套筒和一個(gè)五環(huán)式堆棧,它將連接 SN9 的出翔部分和整流罩。

  SN9 的作用可能類似于 SN5 和 SN6 的關(guān)系,為 SN8 的進(jìn)化測(cè)試機(jī)制提供支持。

  SN10 和未來原型

  推進(jìn)器、下降器和著陸腿等硬件幾乎每隔一周就會(huì)到達(dá)一次,同時(shí)“大帳篷”內(nèi)正在進(jìn)行各種艙壁和環(huán)焊工作,很可能會(huì)有更多的星際飛船原型誕生。上周,有人看到標(biāo)有 SN10 的硬件抵達(dá)博卡奇卡,證實(shí)了這一點(diǎn)。

  雖然只能猜測(cè) SN10 將經(jīng)歷什么樣的測(cè)試,但它確實(shí)證實(shí)了 SpaceX 博卡奇卡不斷增速的生產(chǎn)節(jié)奏。

  雖然有著“超重型火箭”標(biāo)簽的硬件還沒有被發(fā)現(xiàn),但大量的鋼環(huán)正在博卡奇卡出現(xiàn),這些鋼環(huán)可能會(huì)被證明是用于制造最初將是雙猛禽原型助推器的材料。這個(gè)最初的超級(jí)重型助推器將在新的高艙內(nèi)堆疊,現(xiàn)在它只是在等待頂端部分。然后,它將前往軌道發(fā)射場(chǎng)的在建平臺(tái)進(jìn)行跳躍測(cè)試。

  對(duì)超重型火箭原型的初步測(cè)試將為完整助推器的進(jìn)一步改進(jìn)鋪平道路,這可能要?dú)w功于 SpaceX McGregor 令人印象深刻的測(cè)試結(jié)果,該助推器現(xiàn)在將搭載 28 臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī),而不是 31 臺(tái)。
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