當(dāng)?shù)貢r(shí)間 5 月 27 日傍晚，馬斯克的 SpaceX 進(jìn)行了第九次星艦（Starship）試飛。

很可惜，雖然這次試飛比前兩次有很大進(jìn)步，但仍未能完成所有既定實(shí)驗(yàn)和任務(wù)目標(biāo)。

最終，星艦以不受控的姿態(tài)再入大氣層，在空中解體。

（來源：SpaceX）

這已經(jīng)是星艦連續(xù)三次試飛失敗（不算助推器回收成功的話）。

但相比前兩次在 8 分鐘就失敗，這次試飛堅(jiān)持了近 50 分鐘，并且成功實(shí)現(xiàn)了級(jí)間分離、進(jìn)入亞軌道、亞軌道飛行等任務(wù)目標(biāo)。

同時(shí)，超重型助推器也首次完成回收再利用。

圖 | 星艦第九次試飛開始（來源：SpaceX）

從試飛過程來看，2 分半左右，助推器和星艦完成級(jí)間分離，猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火。

9 分鐘左右，星艦成功進(jìn)入既定軌道，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，星艦姿態(tài)也已經(jīng)調(diào)整完成。

至此，此次測試就已經(jīng)超越了前兩次試飛。

圖 | 進(jìn)入既定軌道，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉（來源：SpaceX）

18 分鐘左右，SpaceX 嘗試釋放星鏈（Starlink）衛(wèi)星模擬載荷，但未能成功打開艙門，幾番努力無果后，宣告放棄該實(shí)驗(yàn)。

這些模擬衛(wèi)星原計(jì)劃將與星艦沿相同的亞軌道軌跡飛行，預(yù)計(jì)在進(jìn)入大氣層時(shí)消失。

圖 | 星鏈衛(wèi)星模擬載荷（來源：SpaceX）

測試進(jìn)行到 30 分鐘左右時(shí)，星艦姿態(tài)開始出現(xiàn)問題，似乎是不受控制的旋轉(zhuǎn)。

在隨后幾分鐘里，星艦徹底失去了控制姿態(tài)和高度的能力。

星艦當(dāng)時(shí)還在亞軌道飛行，所以它還在自然下降，但受控再入的希望已經(jīng)十分渺茫。

動(dòng)圖 | 旋轉(zhuǎn)的星艦（來源：SpaceX）

由于星艦已經(jīng)無法控制，SpaceX 原計(jì)劃要進(jìn)行的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)太空再點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)也無法進(jìn)行。

動(dòng)圖 | 與大氣摩擦的火光閃動(dòng)（來源：SpaceX）

43 分鐘左右，星艦下降到了再入高度（95-100 千米左右），徹底失控的星艦通過攝像頭上演了一場“火光秀”。

最終，SpaceX 在第 49 分鐘宣告了星艦失聯(lián)，大概率已經(jīng)解體。

動(dòng)圖 | 與大氣摩擦的火光閃動(dòng)（來源：SpaceX）

星艦第九次飛行測試的重點(diǎn)之一是使飛船的上面級(jí)能夠重返發(fā)射場。

此外，星艦上安裝了多種金屬瓦片，包括一種帶有主動(dòng)冷卻功能的，旨在測試哪些材料能更好地保護(hù)星艦。

同時(shí)，SpaceX 還有意在星艦關(guān)鍵位置移除了大約 100 片隔熱瓦。目的是測試星艦的隔熱極限，尤其是在關(guān)鍵部位缺少隔熱瓦的情況下。

圖 | 等待發(fā)射的星艦（來源：SpaceX）

值得注意的是，此次測試所使用的超重型助推器，是在星艦第七次試飛中使用過并成功回收的。

為了實(shí)現(xiàn)首次助推器復(fù)用，SpaceX 進(jìn)行了廣泛檢查。隔熱罩等一次性部件已被更換，但大部分硬件都通過了重復(fù)利用驗(yàn)證，包括其 33 臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)中的 29 臺(tái)。

對(duì)于星艦團(tuán)隊(duì)來說，這是一次里程碑式的復(fù)用，成功檢驗(yàn)了其助推器的性能和可靠性，也符合星艦“完全快速重復(fù)使用”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

“從首次助推器翻新和后續(xù)飛行中汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，將加速我們未來的再飛行周期。”SpaceX 表示。

此次測試中，SpaceX 并未再次回收該助推器。

SpaceX 解釋稱，因?yàn)檫@次助推器還兼顧著進(jìn)行多項(xiàng)飛行試驗(yàn)的任務(wù)，以收集未來飛行剖面和非正常情況下的實(shí)際性能數(shù)據(jù)。為了保障發(fā)射設(shè)施的安全，助推器將在飛往著陸點(diǎn)的軌道上進(jìn)行試驗(yàn)，并且不會(huì)返回發(fā)射場進(jìn)行回收。

圖 | 助推器（左）&星艦（右）（來源：SpaceX）

據(jù) SpaceX 介紹，在級(jí)間分離后，助推器在啟動(dòng)助推回燃之前嘗試了可控方向翻轉(zhuǎn)。這是通過關(guān)閉火箭上的幾個(gè)通風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)的，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的推力將助推器推向特定方向。

之前的助推器翻轉(zhuǎn)方向是隨機(jī)的，這取決于星艦上級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的微小推力差異。實(shí)現(xiàn)可控翻轉(zhuǎn)將減少所需備用推進(jìn)劑的量，從而能夠在上升過程中使用更多推進(jìn)劑，將更多有效載荷送入軌道。

助推器回升燃燒結(jié)束后，它在下降過程中嘗試了以更大的迎角飛行。這樣可以增加大氣阻力，降低下降速度，從而減少初始著陸燃燒所需的推進(jìn)劑。

最后，在著陸燃燒期間，助推器采用了獨(dú)特的發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)配置。著陸最后階段，三臺(tái)中心發(fā)動(dòng)機(jī)中的一臺(tái)被故意關(guān)閉，以收集中環(huán)備用發(fā)動(dòng)機(jī)完成著陸燃燒的能力數(shù)據(jù)。

著陸燃燒結(jié)束時(shí)，助推器切換到僅使用兩臺(tái)中心發(fā)動(dòng)機(jī)，并在火箭仍位于美國灣上空時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行硬著陸。

最終，助推器在硬著陸之前就爆炸了（算是沒有完全實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)）。

動(dòng)圖 | 助推器化作一團(tuán)火光（來源：SpaceX）

距離上次星艦試飛失敗已經(jīng)過去兩個(gè)多月，SpaceX 團(tuán)隊(duì)在這段時(shí)間里對(duì)第八次和第七次測試失利進(jìn)行了深入調(diào)查，進(jìn)行了 100 多次猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間點(diǎn)火測試。

在美國國家航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration）等多個(gè)機(jī)構(gòu)的協(xié)助下，SpaceX 調(diào)查團(tuán)隊(duì)確定了可能性最大的第八次試飛失敗原因：星艦上面級(jí)的一臺(tái)中心猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生硬件故障，導(dǎo)致推進(jìn)劑意外混合和點(diǎn)燃。

在本次測試中，星艦上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵接頭處被施加了額外的預(yù)緊力，配備了新的氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)，并改進(jìn)了推進(jìn)劑排放系統(tǒng)。

另外，助推器雖然在上次測試中成功回收，但原計(jì)劃要重新點(diǎn)燃的 13 臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)中，有兩臺(tái)并未成功啟動(dòng)。

SpaceX 表示，未能重新點(diǎn)火的原因是“點(diǎn)火器局部熱環(huán)境導(dǎo)致個(gè)別發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)火炬點(diǎn)火問題”。為解決這一問題，未來飛行中的發(fā)動(dòng)機(jī)將采用額外的隔熱措施。

盡管星艦第九次試飛未能完成所有實(shí)驗(yàn)任務(wù)，但其在飛行時(shí)間、任務(wù)完成度以及技術(shù)驗(yàn)證方面的表現(xiàn)，標(biāo)志著 SpaceX 在星艦研發(fā)道路上邁出了關(guān)鍵一步，也為后續(xù)試飛積累了寶貴數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)。

盡管如此，面對(duì)連續(xù)三次試飛未能成功的挑戰(zhàn)，星艦距離真正的可控返回、軌道任務(wù)乃至載人飛行的目標(biāo)仍有相當(dāng)長的路要走。

參考資料：

https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=starship-flight-9

排版：劉雅坤