美国中部时间26日晚19时36分(北京时间27日早8时36分),SpaceX的B16+S37星舰组合体成功完成第十次发射试验,S37飞船落入印度洋目标海域,标志着第二代星舰首次全面成功完成试飞任务。
此次发射在美国得克萨斯州的发射基地进行,助推器返回、载荷释放、太空再点火等一系列实验目标均顺利完成。SpaceX官方推特迅速发布了试验成功的消息,现场和后台工作人员一片欢腾。全球数百万网友也见证了这一历史性时刻。
本次发射的主要目标包括扩大超重型助推器的运行范围并进行多次着陆燃烧测试;进行首次有效载荷部署和多次再入实验,旨在将上级返回发射场进行回收;在滑行阶段对六台猛禽发动机中的一台进行重新点火。此外,飞船上拆除了大量瓦片,以便在再入过程中对火箭的脆弱区域进行压力测试。
为收集更多非标准场景下的实际性能数据,这次SpaceX未安排“筷子夹火箭”的回收方式,而是让助推器落入墨西哥湾海域。美国中部时间26日18时30分(北京时间27日7时30分),星舰正式点火起飞。
点火后约1分钟,箭船组合体成功通过Max Q(最大气动压力点)。尽管火箭在发射过程中有一台发动机失效,但并未影响整体飞行和着陆过程。2分半左右,助推器引擎开始熄火,约16秒后与飞船分离,分别执行各自的任务。
又一分钟之后,助推器开始返回点火,6分17秒左右,助推器在2400米高度喷火;6分42秒,海面开始出现助推器尾气掀起的水花,约10秒后,助推器成功落入墨西哥湾预定海域,完成本次飞行的全部任务。
随后,S37飞船继续执行任务。发射后大约第9分钟,飞船熄火并为10分钟后的载荷释放实验做准备。17分22秒,存放载荷的太空舱舱门正式打开。19分13秒,首个模拟卫星载荷被成功释放,画面显示两地SpaceX员工为此欢呼。本次S37飞船共搭载8个载荷,每成功释放一个均引发一次欢呼。
在最后一个载荷释放过程中出现短暂异常,载荷临释放前突然停顿并返回初始位置,但15秒后最终成功释放,标志载荷释放试验圆满完成。S37飞船随后向太空中二次点火目标推进,第38分钟,二次点火试验也取得成功,飞船进入返回阶段。
第47分钟,飞船进行第三次点火,尾部喷射出气流,画面中出现大量碎片。6分钟后,地球轮廓已清晰可见,画面不断切换视角,地球上蔚蓝的海面和洁白的云层与飞船放出的光芒交相辉映。
1小时6分20秒,飞船进行了最后一次点火,10秒过后,S37飞船成功落入印度洋目标海域,至此本次发射试验取得圆满成功。
此次Flight 10发射过程并非一帆风顺。原计划6月下旬进行,但Ship 36在六引擎静态点火测试中突发连续两次爆炸,第一次爆炸开始于飞船顶部的有效载荷舱区域,几秒钟后由剩余推进剂引发第二次爆炸,导致现场起火并损坏地面基础设施。
SpaceX初步判断爆炸原因是位于飞船鼻锥中的复合包覆压力容器(COPV)破裂,此问题此前从未在二代星舰中发生。Ship 36毁坏后,SpaceX使用Ship 37替代,并重新计划在北京时间25日7:30发射,但因接地侧液氧泄漏需修复而推迟。
随后在26日早的发射前40秒又因天气问题暂停计时,最终决定再次推迟。经历多次延期后,于北京时间27日早8时36分成功发射。
这是第二代星舰自Flight 7以来的首次试飞成功。相比第一代,控制系统由液压控制全面转向电力推力矢量控制。SpaceX也在二代星舰中测试新一代防热瓦,包括主动冷却金属瓦和特殊外形瓦。
今年第二代星舰的三次试飞均未取得圆满成功:Flight 7中,第二级后段失火导致发动机丢失,飞行器被毁;Flight 8中,第二级核心猛禽发动机硬件故障引发失控解体;Flight 9中,第二级上升发动机工作正常,但在轨共速阶段失去姿控,调查显示主要原因是结构问题、垂直应力增加、主燃料箱增压系统故障及扩散器破裂。
为解决上述问题,燃油扩散器已重新设计,以更好地将加压气体引导至主油箱,并大幅降低结构应变。新设计经过更严格认证,承受了类似飞行的应力,并运行超过预期使用寿命十倍时长,未出现任何损坏。
随着第十次试射的成功,马斯克带领的SpaceX在探索月球、火星及更远深空的征途中迈出了坚实的一步。
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