美国太空探索技术公司(SpaceX)近日完成了其全尺寸“星舰”(Starship)的第13次飞行测试,此次任务取得了多项关键进展,标志着星舰研发进入新阶段。火箭从美国得克萨斯州南部发射升空,经过约一小时飞行后高速重返大气层,最终精准落入印度洋预定海域,飞船整体保持完整,状态良好。
与以往几次海上溅落不同,此次星舰落入海面后缓缓倾倒,漂浮在澳大利亚西部附近的一片偏远海域,未发生剧烈燃烧。SpaceX工程师首次使用无人机近距离检查了返回后的星舰隔热层,发现覆盖在不锈钢机身表面的1.8万多块陶瓷隔热瓦经受住了高达1430摄氏度的高温考验,几乎完好无损。这一结果验证了隔热层在极端条件下的可靠性,为未来实现快速周转和多次飞行任务奠定了基础。
此次飞行中,星舰搭载的“超重型”(Super Heavy)助推器完成了部分关键测试。助推器底部33台以液态甲烷为燃料的猛禽发动机推动火箭升空,在消耗大部分推进剂后与星舰上面级顺利分离。然而,助推器受控溅落目标未能实现——部分猛禽发动机未能成功重新启动,导致助推器高速坠入墨西哥湾。SpaceX在官网更新中表示,助推器首次以V3构型完成了全部33台发动机参与的大推力返航点火,但燃烧提前结束,后续尝试重新点火执行着陆制动时,部分发动机成功启动,最终仍以高速撞击海面。
尽管助推器回收未获成功,星舰上面级仍按计划完成了多项测试。飞行过程中,星舰打开货舱门,首次部署了20颗升级版Starlink V3卫星。新一代卫星在吞吐能力和供电性能方面显著提升,但体积和重量更大,无法通过猎鹰9号火箭发射。星舰利用专用释放机构,通过飞船侧面的狭长开口将卫星逐一推出。这批卫星沿亚轨道轨迹飞行,在发射不到一小时后重新进入大气层烧毁,但SpaceX地面团队成功与全部卫星建立联系,并下载了关键遥测数据。
工程师还安排星舰重新点火一台猛禽发动机,持续约14秒。这一测试被SpaceX称为“未来轨道飞行任务所需的核心能力”,南非地区的观测者目睹了这一过程。完成发动机二次点火后,星舰开始返回地球,整个飞行过程中,SpaceX仍通过Starlink卫星网络持续接收到飞船信号,机载摄像头画面显示,6台猛禽发动机外观无明显受损迹象。
此次任务的成功为SpaceX下一步计划铺平了道路。公司创始人兼CEO埃隆·马斯克表示,除非任务数据分析发现新问题,否则下一次飞行将尝试让星舰飞入更远的轨道,甚至进入近地轨道,随后返回发射场,由发射塔上的机械臂在飞船减速悬停时直接完成空中捕获。此前,SpaceX已成功多次利用发射塔机械臂回收“超重型”助推器,但星舰的空中捕获尚未实现。
对于NASA而言,星舰进入轨道意味着可以开展轨道加注燃料技术演示,这是未来执行月球及更远深空任务的关键技术。NASA正与SpaceX和蓝色起源合作,研发适用于“阿耳忒弥斯”登月计划的载人版星舰和“蓝月”登月器。NASA局长贾里德·艾萨克曼在社交平台表示,星舰投入使用后,其能力将彻底改变航天领域,尤其是确保人类永久守住月球。
目前,SpaceX在得克萨斯州拥有一座投入使用的星舰发射台,第二座正在升级改造,同时在佛罗里达州肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角太空军基地建设两座新的发射设施。未来的轨道燃料加注演示将需要两艘星舰同时发射,并在轨道上完成交会对接,其中一艘向另一艘自动输送液态甲烷和液氧推进剂。要让星舰具备飞往月球的能力,需连续进行多次轨道补加燃料,因此必须实现星舰和超重型助推器的快速重复使用,并依托多个发射场高频执行发射任务。
SpaceX星舰飞行可靠性总监莎娜·迪兹表示,本次任务成功获取了猛禽发动机离轨点火演示的重要数据,也完成了新一代Starlink卫星的首次飞行测试。她认为,星舰已准备好正式开启轨道载荷运输时代,这款火箭拥有改变整个行业格局的潜力。
