倒计时:SpaceX星舰第七飞,将首次在太空中部署有效载荷!

文摘   2025-01-04 16:59   四川  

才进入2025年的第四天,太空探索技术公司SpaceX今天便在社交平台上官宣了第七次“星舰飞船+超重助推器”组合即将试飞的消息。

正如SpaceX官方社交媒体账号所说,星舰第六次试飞旨在“将飞行器推至极限”,以不断快速迭代并最终实现完全可重复回收使用的火箭目标。这次试飞不仅进一步验证了星舰设计的可行性,还积累了宝贵的技术数据。

接下来的第七次试飞将是星舰的又一次重大突破。这次试飞不仅计划发射一艘全新升级的星舰,还将首次尝试有效载荷部署模拟任务。一些令人振奋的技术亮点具体如下:

针对星舰计划中的一系列升级将在此次飞行测试中首次亮相,在可靠性和性能方面带来重大提升。星舰的前襟翼尺寸已经缩小,并移至更靠近星舰顶部的位置,远离隔热罩,从而显著减少在再入大气层时受到的热暴露,同时简化相关的机械结构和保护瓦片设计。星舰的推进系统做了重新设计,包括将推进剂容量提升25%、为推进管线加装真空夹套、为猛禽真空发动机引入新型燃料供给管线系统,以及改进用于控制阀门和读取传感器的推进电子模块。这些改进不仅增强了星舰飞船的性能,还延长了飞行时间。此外,星舰的隔热罩采用最新一代的隔热瓦,并加入一层备用保护层,以防隔热瓦出现缺失或损坏的情况。

星舰的航空电子系统做了全面升级,增加了更多功能和冗余,以应对未来越来越复杂的任务场景(例如星舰推进剂在轨转移补给以及返回发射场等)。航空电子系统的改进包括一台更强大的飞控计算机、集成式天线(单个天线单元兼具星链、卫星导航系统以及备用无线电通信功能)、重新设计的惯性导航和星光跟踪传感器、能够分配2.7兆瓦功率的智能电池及动力单元(为全舰24个高压执行机构供电并传输数据),以及超过30个摄像头,让工程师能够实时了解星舰在飞行时硬件的性能。借助星链,星舰能够在飞行的每个阶段以每秒120兆比特以上的速率实时传输高清视频和遥测数据,这样可以为星舰的快速迭代提供宝贵的工程数据。

在太空中,星舰将首次执行一项卫星部署演练,也就是在太空中释放/部署10颗与下一代星链卫星尺寸和重量相当的模拟器。这些星链卫星模拟器将与星舰处于相同的亚轨道轨迹,目标坠落地点在印度洋,另外,还计划在太空环境中重新点燃一台猛禽发动机。

此次试飞将包括多个围绕星舰返回发射场和回收的实验。在星舰上,许多隔热瓦将被移除,以便对薄弱区域展开极限压力测试。多种不同的金属瓦(其中有些带主动冷却功能)将用于评估替代型材料如何在星舰再入时提供防护。在星舰的侧面,还会安装非结构型的捕获配件,以评估此类配件的热防护性能,同时对瓦片边缘做了平滑和锥形处理,以解决星舰在第六次试飞中发现的再入热点问题。星舰的再入轨迹被设计为在最大动压点时刻意对襟翼的结构极限展开压力测试。最后,还将在发射塔的机械臂(俗称“筷子”)上测试多种雷达传感器,目的是提高在捕获过程中测量距离的精度。

超重助推器将首次使用经飞行验证的硬件,使用曾在星舰第五次飞行测试中发射和回收过的一台(超重助推器上的)猛禽发动机。为提升超重助推器回收的可靠性,发射与回收塔也做了硬件升级,其中包括对机械臂传感器的保护措施。这些传感器在上一次发射时受损,导致那次飞行测试中超重助推器最终改在海上降落。

在超重助推器返回并尝试回收前,需同时满足多个安全及性能条件。不仅超重助推器和发射塔上的所有系统都必须保持健康状态,还需要得到本次任务飞行主管的最终人工指令。如果在超重助推器变轨回烧(boostback burn)结束前未收到这一指令,或者自动健康检查显示超重助推器或发射塔的状况不佳,超重助推器将自动转入备用轨迹,并通过着陆减速喷射,最终在墨西哥湾实现软着水。

返回的超重助推器将从超音速减速,会在着陆区周围产生可听到的音爆。通常,音爆对周围区域的影响仅为短暂的雷鸣般的噪音,具体的音量大小取决于天气条件以及观察者与返回地点之间的距离。

SpaceX的目标是实现整个星舰系统的完全可回收复用性,并执行越来越雄心勃勃的任务。随着星舰的不断迭代升级,实现将人类和货物送往地球轨道、月球和火星的目标。2025年是星舰项目的关键一年,而第七次试飞很可能成为又一重要里程碑。

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