眼下,SpaceX正在德州、佛州兩地,兩班人馬同時建造全尺寸星艦原型飛船。
SpaceX決策層考慮的下一步重點:發(fā)射!即第二代星艦原型飛船測試飛行。
于是,一些新鮮消息不脛而走:SpaceX著手星艦單級入軌發(fā)射,瞄準黃金發(fā)射位39A作為發(fā)射臺。
一連串問題跟著來了:啥是單級入軌發(fā)射?這個消息靠譜嗎?星艦啥時能建好?這跟2023實現(xiàn)商業(yè)環(huán)月之旅、2024重返月球有啥關(guān)系?
啥是單級入軌發(fā)射?
簡單來說,就是從發(fā)射升空到進入太空,航天器只使用一級助推器,而不是兩級或者多級推進。
單級入軌是專業(yè)說法:SSTO(Single Stage to Orbit)。你可以理解為宇宙飛船依靠自身推進器,而不是運載火箭,單獨發(fā)射進入太空。
對于眼下熱議的SpaceX星艦來說,這將意味著:星艦原型飛船單獨發(fā)射,進行軌道級試飛。而不是之前人們預(yù)期的那樣,搭乘下一代超重鷹火箭發(fā)射入軌。
單級入軌發(fā)射很難嗎?
很難!迄今為止還沒有一款航天器是靠單級入軌發(fā)射的。
單級發(fā)射亞軌道飛行,或者飛入100公里卡門線附近倒還可行,但要想飛過160公里的最低近地軌道高度甚至更高,幾無可能又無必要。根本沒必要讓單級火箭一燒到底,這中間被巨大箭體拖累,所以設(shè)計上根本不會追求單級發(fā)射。
當然,即使是跨入卡門線或者亞軌道發(fā)射,也屬不易。航天史上倒是不乏先行探路者,比如美國的德爾塔快船( Delta Clipper)、洛克希德·馬丁X-33,結(jié)果都不了了之。
星艦果真要這么干?這種消息靠譜嗎?
就在眾人熱議『星艦著手單級入軌』,馬斯克第一時間正面回復(fù):「在設(shè)計上可行,但沒有足夠質(zhì)量用在隔熱罩、著陸腿、著陸推進劑上。所以不能復(fù)用回收。」
從這段話中,我們至少能解讀兩層意思:①SpaceX不會進行無法回收的星艦軌道級發(fā)射,也就是說不會發(fā)射一次消耗性星艦。②單純從航天技術(shù)角度衡量,星艦原型飛船具備單級入軌的能力。
不過,一些鐵粉似乎并不買賬,言辭鑿鑿地搬出數(shù)據(jù):隔熱罩、著陸腿以及返航用推進劑,按照35噸質(zhì)量計算足夠用了;星艦原型飛船(無客艙)凈重50噸,推進劑重量1100噸,星艦全尺寸原型飛船裝配7臺猛禽發(fā)動機,最高可達9.2公里/秒飛行速度,足以達到入軌速度……
貌似慫恿在說:星艦完全有這般能力上天落地,馬斯克別太保守,打出一發(fā)單級入軌,就是破天荒破紀錄!
馬斯克如何盤算的?真的不為所動?
我認為,外界外行這類指手畫腳都是白費,最熟悉情況的莫過于,沖在第一線的馬斯克和SpaceX最核心的技術(shù)骨干。
SpaceX成績單不是靠??嵬骒炮A得的,而是靠技術(shù)迭代步步推進的。
馬斯克根本用不著憑借一次冒進發(fā)射,來贏得眼球取悅粉絲。
至于馬斯克到底如何盤算?如何制定下一代箭船運輸系統(tǒng)(超重鷹火箭 + 星艦)開發(fā)進度表?最好最理性的方式,就是坐等人家自己開口。
5月12日,馬斯克與推特粉絲互動時已披露:有關(guān)下一代星艦飛船、超重鷹火箭的研發(fā)動態(tài),他將親自上陣,做一次演講說明。最快就在一個月后:6月20日。
難道星艦選址也是空穴來風(fēng)?
我們知道,去年11月,馬斯克宣布更名BFR,公布下一代箭船運輸系統(tǒng)設(shè)計組合:超重鷹火箭(Super Heavy) + 星艦飛船(Starship)。取代之前廣為流傳的大獵鷹BFR方案。
但之后,有關(guān)研發(fā)超重鷹火箭的消息幾乎沒有了,相反,星艦原型飛船第一代、第二代的最新進展一直源源不斷——
今年初,建成星艦第一代原型飛船:跳蟲(星蟲)。
今年4月,跳蟲多次點火測試,兩次系繩跳躍。
今年5月,星艦全尺寸原型飛船(第二代)兩地同建,雛型顯現(xiàn)。
最新消息傳出——SpaceX著手準備星艦測試發(fā)射,正在選擇發(fā)射臺。
目前有幾處候選地址,包括卡納維拉爾角40號發(fā)射臺、肯尼迪航天中心39A、著陸區(qū)。最大可能,SpaceX瞄準佛州肯尼迪航天中心黃金發(fā)射位39A。
肯尼迪航天中心39A(Kennedy Space Center Launch Complex 39 A),縮寫為KSC LC39A:
這個黃金發(fā)射位可謂榮耀滿身——
阿波羅登月的起飛點
航天飛機的主發(fā)射場
現(xiàn)役最強火箭重鷹的發(fā)射點
載人版龍飛船的發(fā)射位
▲迄今為止總計發(fā)射過111次重要任務(wù):土星五號12次、航天飛機82次、重鷹火箭2次、獵鷹9號15次。
▲這是一張星艦發(fā)射臺概念圖,由制圖設(shè)計師杰伊·德謝特(Jay DeShelter)在39A發(fā)射臺鳥瞰圖基礎(chǔ)上設(shè)計而成。盡管這是非官方制圖,但設(shè)計稿專業(yè)度不減。
星艦啥時能建好?這跟2023實現(xiàn)商業(yè)環(huán)月之旅、2024重返月球有啥關(guān)系?
不管是超重鷹火箭 + 星艦測試飛,還是星艦原型飛船單飛,選擇一處最優(yōu)化的發(fā)射臺,這是眼下必須的。
畢竟,時間發(fā)條已經(jīng)擰緊,重要提醒事項一一排列:
德州佛州雙線同時建造星艦全尺寸原型飛船,年內(nèi)建成。
加州總部正在制造第5臺猛禽,馬斯克希望2020年打造上百臺。畢竟下一代發(fā)動機猛禽至關(guān)重要,超重鷹火箭(31臺)、星艦飛船(7臺)都要使用。
第一代星艦原型飛船跳蟲(星蟲)也沒閑著。未來幾周,將安排首次無繩跳躍,飛行高度約20米。為第二代星艦原型飛船探路打前陣。
2020年,星艦全尺寸原型飛船計劃亞軌道飛行、軌道級試飛。
2021年,第一款星艦飛船計劃建成,入軌試飛。
2022年,SpaceX加入重返月球計劃,超重箭+星艦首次試飛月球軌道。
2023年,兌現(xiàn)承諾:商業(yè)首飛環(huán)月之旅。
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2024年,擔(dān)起重返月球重任,為阿耳忒彌斯載人登月任務(wù)擔(dān)綱第一替補角色(如果SLS火箭+獵戶座飛船關(guān)鍵時刻沖不上去的話)。
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