又炸了!星舰火箭发射再次爆炸:总推力超7000吨,星舰有多强?

马斯克的星舰火箭又进行试飞了,不过很遗憾,在本次试射中,星舰再次失败,爆炸了。

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美国SpaceX公司研制的新型运载火箭“星舰”原计划在2023年11月17日进行试射,由于需要更换格栅翅片执行器,不得不推迟了发射时间。在北京时间2023年11月18日晚上9点3分,SpaceX公司在德克萨斯州博卡奇卡进行了星舰重型运载火箭的第二次无人飞行测试,火箭在发射升空后,33台发动机都正常启动,一切看起来似乎都很顺利,不过当一级火箭达到工作时序后,二级火箭却出现了故障,火箭失去了联系。

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Space X公司证实,星舰在发射升空几分钟后就失去了联系,火箭的自毁系统已经被触发,摧毁了超重型火箭。现在SPaceX公司已经官宣本次试飞失败了,没有完成所有预定计划,最终再次爆炸。

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其实,在大约7个月前,星舰就进行了首次试飞。在2023年4月20日,SpaceX公司在美国得克萨斯州博卡奇卡的自建发射场发射了一枚星舰火箭,这是星舰的第一次试飞。火箭在发射升空后,就出现了问题,一级多台发动机都没法正常工作,在升空2分30秒后,火箭的姿态就失控了,并开始在空中旋转,最终火箭凌空爆炸解体,星舰首飞失败了。

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与7个月前的首次试飞相比,第二次试飞可以说是有比较大的进步了,因为经过首次试飞失败后,SPaceX公司就对星舰火箭进行了多项升级。在9月份,马斯克就曾经表示他们已经多火箭进行了超过1000项改进。所以,本次试飞与4月份的首次试飞相比,星舰的变化还是比较大的,包括在两级之间增加了通风口,在发射台增加了水冷系统等。不过,第二次试飞还是以失败告终。

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“星舰”水平怎么样

在今年进行了2次试飞的星舰(Starship)超重型火箭被称为“人类历史上体积最大、推力最强运载火箭”,它的实力有多强?

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从结构来看,星舰火箭系统由两级组成,上级是飞船,下面则是超重型助推器,全箭共使用了36台海平面推力230吨的“猛禽”液氧甲烷发动机和3台真空推力285吨的真空版“猛禽”发动机。整个火箭的高度接近120米,直径达到9米,整个火箭的箭体材料主要是不锈钢。

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在星舰下面的第一级,被称为“超重型助推器”,它的高度达到69米,可以加注多达3400吨推进剂,起飞总推力高达7590吨。这是什么概念?在半个世纪前实施阿波罗载人登月的土星五号火箭已经是人类有史以来最强大的火箭之一了,而正在进行测试的星舰起飞总推力达到了土星五号火箭的2倍多。

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在星舰火箭的上面第二级则是飞船,飞船的高度达到50米,可以加注多达1200吨推进剂,推力达到1500吨左右。SPaceX公司表示,星舰火箭在两级全回收的状态下,近地轨道的运载能力不低于100吨,可以将货物与宇航员送往地球轨道、月球、火星甚至更远的深空。如果不考虑回收复用,它的运载能力可达250-300 吨。

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凭借着强大的运载能力,每次星舰都可以搭载大量的货物或者宇航员。如果是执行运输货物任务,可以将上百吨的货物送上太空,如果是执行载人飞行任务,最多可以搭载100人,远超当前的运载火箭。

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按照SpaceX公司的设想,星舰火箭一旦投入使用,将会成为一种可重复使用的运输系统,可将人和货物送至地球轨道,甚至帮助我们人类重返月球,前往火星。马斯克就是寄希望于星舰,希望能够在2050年之前将100万人送上火星,并且在火星上面建造火星城市。

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虽然第二次发射依旧以失败告终,但是星舰的进步还是非常大。星舰的第一级有33台猛禽发动机,在第一次试飞过程中有多台发动机都出现了问题,而第二次试飞就全部正常运行了。这其实是一个进步,因为采用这么多发动机,它们紧紧靠在一起在恶劣的环境下运行,很容易出现故障,最终很容易会导致发射失败。

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在几十年前,前苏联为载人登月而研制的N-1重型火箭就曾采用30台NK-15发动机并联驱动的设计,由于采用很多发动机并联,所以N-1重型火箭进行了4次试飞,全部都失败。

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现在马斯克的星舰采用了33台发动机并联,虽然从理论上来说风险也比较大,但是现在的控制系统等技术都已经很先进,比当年的N-1重型火箭先进很多,可靠性更高一些。SPaceX公司表示,即便有多台发动机失效,也能保证火箭有足够推力完成任务。

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最重要的是,星舰火箭是一种可完全重复使用的火箭,可以大幅度降低发射成本,从而航天飞行商业化,专家认为,这是实现移民火星所需的关键技术。

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