美国中部时间10月13日7时25分(北京时间10月13日20时25分),SpaceX在得克萨斯州成功发射了第五枚“星舰”。这次试飞的亮点是第一级助推器“超重”被发射塔上的机械臂成功捕获,上演了被称为“筷子夹火箭”的精确回收操作。该过程发生在发射后约6分55秒,助推器被机械臂精准抓取,标志着回收技术的重大突破。
“这将是火箭史上一次前所未有的操作。”SpaceX官网表示。
“星舰”是由SpaceX创始人兼CEO埃隆·马斯克为实现其登陆火星的愿景而打造的超级重型火箭系统,目前已完成四次试飞。该火箭全高约120米,直径9米,属于两级结构的超大型火箭。第一级助推器名为“超重”(Super Heavy),高度约69米,搭载33台“猛禽”发动机,使用液态甲烷和液态氧作为燃料,最大装载量约3400吨。第二级则是狭义上的“星舰”航天器,约50米高,燃料装载量为1200吨,能够搭载宇航员或货物,其近地轨道的有效载荷能力可达100至150吨。
本次试飞的主要目的是测试回收“超重”助推器的全新回收系统。这套系统不同于以往猎鹰9号火箭的回收方式,SpaceX创新地采用了机械臂进行捕捉,而非助推器自主着陆。另一个重要目标是让第二级“星舰”实现受控再入,并精准溅落在印度洋指定位置。
SpaceX官网表示,第五次试飞之前,对发射和回收的基础设施软硬件都进行了大规模升级,“SpaceX 工程师花了数年时间准备和数月时间测试助推器回收尝试,技术人员投入了数万小时来构建基础设施,以最大限度地提高成功率。”
由于“超重”在发射场回收,会从超音速减速,导致着陆区周围会产生可听见的音爆。
第五飞的另一个目标,是第二级“星舰”航天器能实现着陆点火,受控再入,最终精准溅落在印度洋。此前的四次试飞中,只有第四次中“星舰”溅落在印度洋,实际溅落点距离目标溅落位置约6公里,转向襟翼部分受热解体。
为了实现上述目标,“星舰”第五飞也进行了若干更新,关键升级是彻底改造隔热板,用新一代隔热板、备用烧蚀层、襟翼结构间增加保护等措施,替换了整个热保护系统。对于飞船操作、再入和着陆点火的软件,也进行了更新。
发射时,助推器“超重”上的33台“猛禽”发动机全部点火,火箭顺利升空。大约2分40秒后,一二级成功分离,“超重”助推器开始下降。下降过程中,发动机逐步关闭至3台,助推器速度减缓,并伴随尾部起火和舰体斜飞现象,最终在发射塔的机械臂协助下成功捕获。同时,第二级“星舰”进入太空,约48分钟后开始受控再入,发射后约1小时5分40秒成功溅落在印度洋。
“超重”助推器的回收操作成功完成,标志着这一全新回收系统的初步成功。机械臂系统由两条36米长、18米高的臂组成,能根据助推器的下降位置动态调整,助推器下降到一定高度后悬停,机械臂精准抓取并将其稳妥放回发射架。第二级“星舰”飞船的受控再入也顺利完成,并精准溅落在指定地点,未出现严重的隔热板或襟翼损坏。SpaceX团队对此次试飞的成功表示庆祝。
发射成功后,马斯克称此次成功为“没有虚构成分的科幻小说”
2023年,SpaceX多次试飞“星舰”,但成功率和频率仍未达到预期。
4月20日的首次试飞因第一级助推器分离失败导致爆炸;
11月18日,第二次试飞实现了两级分离,但一级助推器爆炸,第二级飞船也失去信号并自毁。
第三次试飞于2024年3月14日进行,虽然未能实现溅落,但达到了轨道速度。
第四次试飞在2024年6月6日顺利完成,两级火箭分别溅落在墨西哥湾和印度洋。
尽管成功案例逐渐增加,但SpaceX仍对美国联邦航空管理局(FAA)等机构的发射许可审批过程感到不满,认为其拖慢了“星舰”的飞行频率,阻碍了技术进步。
在今年的几次试飞中,SpaceX对“星舰”的设计进行了多项更新,包括隔热板改进和飞船操作软件的优化,目标是加快实现完全可重复使用的火箭系统。
除了航天领域的重大突破,马斯克还交了在无人驾驶和机器人领域的两份成绩单。
北京时间10月11日,特斯拉在美国洛杉矶召开"We, Robot"发布会,现场展示数十台Optimus机器人,为此前的Gen2版本,此外还单独展示了新一代机器人灵巧手。Optimus与观众密切互动,马斯克也进一步展望了机器人未来进入C端应用的场景。
Cybercab的一个显著特点是它完全取代了传统出租车的“司机”,专注于无人驾驶乘客运输。马斯克表示:“我们将从监督式全自动驾驶转向无监督式全自动驾驶。”这意味着,使用最新软件的车辆在必要时将不再需要人类的任何交互。
Cybercab的内部设计也令人赞叹,它不仅没有方向盘和踏板,外部也没有后视镜。车内的布局与特斯拉Model 3和Model Y相似,设有一个独立的中间屏幕和并排的两个座位。据悉,后面有一个宽敞的货物区,但没有后窗。马斯克提到:“你可以睡着,然后在目的地醒来,”这强调了其舒适性。
在设计方面,Cybercab显然受到了Cybertruck的启发,尤其在前后灯条的样式上。此外,它还配备了独特的剪刀门和大型的车轮盖。更让人惊讶的是,马斯克表示,Cybercab没有传统的充电接口,而是依赖于无线充电。
虽然马斯克在发布会上未透露关于动力系统或续航里程的具体信息,但他指出,这款车的成本将低于30,000美元(约21万元),并计划在2026年或“2027年之前”开始生产。他还表示:“我倾向于乐观一点。”同时,马斯克提到,特斯拉将在明年在加州和德州推出无需监督的完全自动驾驶车辆,包括Model 3和Model Y。
在马斯克的设想中,未来消费者可以购买Robotaxi(Cybercab),并以类似于Uber的方式来管理这些车辆。
对此,有网友评论说:“我买辆车,趁我上班的时候,让他自己去跑‘滴滴’赚钱,也不错。”
与此同时还亮相了可以承载20人的Robovan。它的车顶两侧都有玻璃窗,还有滑动侧门。Robovan 最多可以搭载 20 人,也可以用来运输货物。
马斯克表示,Robovan 将是解决高密度交通的关键。如果你要带一个运动队去某个地方,或者想让出行成本降到每英里 5 到 10 美分,这辆车就是你的选择。
在此次发布会上,马斯克将重点放在了人形机器人上。他认为,每个人都应该希望拥有这样的机器人,它们能够照顾孩子、遛狗、修剪草坪,并且完成几乎所有的日常任务。马斯克透露,特斯拉Optimus人形机器人的规模生产成本预计在两到三万美元,这一价格明显低于FSD汽车的成本。
尽管马斯克对擎天柱机器人的进展没有过多说明,但他为现场观众准备了与机器人的互动时间。这些身穿赛博风格装束的强大机器人吸引了众多观众的目光和喝彩。
截至7月,特斯拉已经生产了数百台Optimus人形机器人,但尚未达到可以在生产线工作的水平,目前主要用于数据采集和不同设计方案的测试,已经迭代到了第二代。值得注意的是,第二代Optimus已在特斯拉工厂尝试“打工”,利用视觉神经网络和FSD芯片模仿人类操作,进行电池分拣训练。
在今年6月的股东大会上,马斯克表示,特斯拉未来将寄希望于Optimus机器人计划。当前人形机器人市场年产量达到10亿台,特斯拉计划至少占据10%的市场份额。马斯克提到,特斯拉的目标是以每台约1万美元的成本批量生产机器人,并以2万美元的价格出售,从而实现1万亿美元的利润。他相信到2026年,Optimus将成为一个完全软件定制的机器人。
结语
这一系列成就和展望表明,全球真正现代化的科技企业对科技进步的推动作用甚至可以与庞大的官方机器相媲美。
在推动全人类科技革命和创新的过程中,企业能够扮演至关重要的角色。
相信马斯克的三大成果也会激励无数国内人才更快迈向市场化与国际化。企业家作为创新型的科技与产业先锋,不仅带领企业突破创新,也为全人类贡献了丰厚的共同财富。
大国之间的竞争,应该着眼于谁能为人类社会作出更大的贡献,而非局限于技术封锁或制约“卡脖子”。这种竞争不应只体现在科技领域,而应扩展到各个方面。
真正的自由包容,就是提供平台和施展才华的机遇,能够培育出比尔·盖茨、乔布斯、马斯克。这样伟大的企业家,和他们领导的企业。而它们也通过自身的实力,助力塑造出美国的开放、包容和自由。
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