spacex星舰原型机第三次爆炸(spacex载人龙飞船爆炸)

星舰又炸了!5月29日,正在德克萨斯州测试的SpaceX星舰SN4原型机发生爆炸,伴随着巨响,消失在一片绚烂的火光中。这是星舰第四次试验失败,也是第三次爆炸。由于载人龙飞船发射成功,这个消息变得不那么令人关注,而星舰本就是爆炸专业户,大家都已经习惯了。
spacex星舰原型机第三次爆炸(spacex载人龙飞船爆炸)
星舰SN4原型机发生爆炸
这两年星舰露脸的次数不少,除了呯呯的爆炸声外,给吃瓜群众留下的最深刻的印象,就是那极端科幻的外形,它真的像一艘《星际迷航》中的战舰,不锈钢外壳酷炫闪亮,到让人怀疑它是不是现实的产物。然而星舰可不是玩具,它在SpaceX老板马斯克移民火星的梦想中,占据着重中之重的地位,它将是SpaceX在十年内的终极目标。今天人马君就向大家抖一抖星舰的老底,了解一下这个寄托着马斯克梦想的终极神器。

第一艘全尺寸星舰原型机MK1
为什么叫星舰?
星舰的英文名字是Starship,来源于《星际迷航》中的恒星际战舰,配备反物质发动机,通过压缩时空来实现曲速航行,充分体现了人类纵横宇宙的梦想。

真正的星舰:《星际迷航》中的“进取号”
作为顶级科幻迷,伊隆·马斯克的优势在于他常常能把科幻梦想付诸现实。如今,SpaceX顺风顺水,猎鹰9号已成发射主力,重型猎鹰和载人龙飞船也成功了,下一步做什么呢?目标当然直指月球和火星!而作为人人景仰的“钢铁侠”,只做一种到此一游式的普通登月或登火星飞船,显然不是马斯克的风格,要干就干一票大的!要知道马斯克的梦想就是在火星上建立有百万人口的城市,实现真正的移民。

马斯克设想的火星殖民地
由于火星距离遥远,且每26个月才有一次最佳发射机会,因而需要一种能够一次运载大量人员和物资的大型飞船,使得登上火星的人员,能够在下一次补给到来之前,有足够的物资开展建设和生活,并且还要不停的从地球发射飞船,将物资源源不断送上火星。

星舰发射
这种大型飞船,就是现在正在试验的星舰。虽然星际迷航那种恒星际星舰一时还搞不出来,那咱就搞一个能在太阳系行星际空间自由穿梭的“准”星舰,它将承担起在月球、火星甚至更远的行星上建立基地、开拓探险的重任,按科幻小说的说法,将使人类脱离地球的限制,成为行星际种族。

星舰在太阳系中飞行
星舰有多牛?
从星舰非同一般的使命就可以看出,它需要有巨大的运载能力,以装下多达上百名人员,或者过百吨的物资,并且还要携带大量的燃料,以便实现在行星之间的穿梭。这也解释了照片上的星舰原型机如此巨大的原因。

星舰原型机MK1
数据显示,星舰的主体直径为9米,高度达到了50米,接近长征五号B运载火箭的总高度,这是个相当惊人的数字,足以让它在你面前产生压迫感。在星舰的头部和尾部还分别设置了2块和3块鳍片。

星舰的尺寸数据
与普通载人航天器的狭窄逼仄不同,星舰的内部相当的宽敞豪华。按照马斯克的理念,因为人要在星舰里呆上很久,必须得足够舒适才行,因此星舰设置了私人住舱、公共活动区、中央储藏室、太阳风防护盾,甚至还有观景走廊,就像一艘豪华邮轮一样。

乘坐星舰应该很舒服
而如果用于货运的话,星舰可以装载100吨以的载荷进入地球轨道,载荷的最大直径可达9米,长度可达18米,货舱总容积大约1100立方米,可用于发射超大型的卫星或其它航天器。

星舰货运版
要想实现这些能力,如果没有强大的发动机,一切都是浮云。星舰使用了以液氧甲烷为燃料的Raptor“猛禽”发动机,单台推力接近200吨,分为海平面版和真空版,星舰将装备3台海平面版和3台真空版,共6台猛禽(也有说7台的),可装载1200吨推进剂,可使星舰能够从月球或火星上轻松起飞。

猛禽发动机

在火星上起飞
而光有星舰还不行,还需要一台超级重型猎鹰火箭作为第一级,帮助星舰离开地球,进入太空。这枚火箭长达70米(与星舰加在一起总高度120米),装载3400吨推进剂,将安装37台猛禽发动机,总推力高达7200吨。值得一提的是,星舰和超重鹰都将设计为可重复使用1000次,极大的降低了行星际旅行的成本。

星舰由超重型猎鹰火箭发射升空
细心的读者可能会发现,星舰加上超重鹰,其近地轨道运载能力只是超过了一百吨,那月球和火星转移轨道的运力岂不是大打折扣?别急,这事儿马斯克早就想到了,他为星舰增加了一个“空中加油”功能,一艘星舰发射上天之后,再发射一艘运送燃料的星舰,在地球轨道上与之对接,为其注满燃料,再向远方启航。在加满油之后,星舰的火星转移轨道运力也将超过百吨!

对接,空中加油!
从星舰的外形来看,它是不可能像航天飞机那样滑翔降落的,而是采用与猎鹰火箭回收过程类似的降落方式,先利用隔热瓦气动减速,再使用尾部的发动机动力减速,垂直降落,尾部的三片鳍片上就装有着陆腿。利用这种垂直发射,垂直着陆的方式,星舰不仅可以用作太空运输,还可以穿梭于地球上任意两点,实现比民航客机快得多的旅行。

在火星大气中气动减速
星舰爆炸史
看了上面的介绍,有没有觉得心潮澎湃?然而这一切还都是设想,现在的星舰还只是一个不锈钢大罐子,最近炸掉的那一艘原型机算是装了一台猛禽。然而从第一台原型机问世以来,星舰就没能逃脱爆炸的命运。

最近上“刑场”的星舰SN4
2019年11月20日,第一个全尺寸星舰原型MK1在进行低温压力测试时发生爆炸,顶罩被崩飞。

星舰MK1顶盖炸飞
由于MK1已经难以修复,SpaceX制造第二个星舰原型SN1。2020年2月29日,SN1同样未能挺过低温压力测试,仅20秒后就炸了,这次是拦腰断裂,一片狼藉。

星舰SN1拦腰炸裂
考虑到前两次炸裂可能是由于焊接不过关,SpaceX请了德国公司帮忙,制造了星舰SN2,终于通过了耐压测试,也一改星舰原型机坑坑洼洼的丑陋表面。于是,信心满满的SpaceX又制造了SN3,准备装上发动机,进行“跳跃”测试,没想到由于操作失误,SN3在耐压测试过程中坍塌,又报废了。

星舰SN3垮塌后的残骸
最新制造的原型机就是星舰SN4,它成功通过了低温压力试验和猛禽发动机静态点火测试,原本打算用它来进行150米高的“跳跃”测试,然而在5月29号再一次进行静态点火试验时,发生了爆炸,现场惨烈,SN4是没救了。

星舰SN4爆炸后的遗迹
屡战屡爆,到底能造出来吗?
经历了这么多次失败和爆炸,不禁让人们对星舰的前景产生了质疑:这个过于科幻的大家伙能造出来吗?人马君觉得,星舰要实现的目标极高,设计和制造难度必然很大,在过程中出现失败一点儿都不令人意外。

星舰与超重鹰火箭脱离
而星舰的设计理念和思路并没有问题,甚至非常符合它所要实现的能力。首先,它选择了液氧甲烷作为推进燃料,甲烷价格便宜,更重要的是在太阳系内的储量很丰富,有可能在外行星上得到补充;第二,它使用看似低端的不锈钢材料制造,而没有采用高大上的碳纤维,甚至没有用铝合金,不仅是由于不锈钢便宜,还因为其强度大,在制造超大直径容器时可以让壁厚更薄,总重量反而更轻;第三,可重复使用、空中加油的理念,很符合未来向太阳系行星大规模发射的使用场景。

从月球基地起飞的星舰
总之,人马君的观点是:星舰的大方向是对的,虽然现在有各种各样的问题,屡屡失败,但马斯克有的是钱,经过多次迭代、多次试验后,总有一天会成功,就像当年猎鹰火箭回收技术一样,不也是失败了很多次吗?所以马斯克并不着急,他还有时间。

沉思的马斯克
然而,他虽不着急,人马君捉急呀,中国的星舰在哪里呢?
注:由于星舰的设计迭代速度很快,几个月一变样,所以文中图片有时不尽相同,超重猎鹰火箭和BFR火箭也有这种情况,敬请见谅!
#马斯克##星舰##猎鹰重型火箭##SpaceX#

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