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马斯克的星舰第三次试飞,距离成功最近的一次(图/视频)

2024-4-18 22:59| 发布者：青青草| 查看：54| 评论：0 |来自: 爱范儿/凤凰科技/三体引力波

摘要：马斯克的星舰第三次试飞，距离成功最近的一次星舰第三飞，来了！3 月 14 可能是马斯克的幸运日。这天是圆周率日、国际数学日、SpaceX 创立 22 年的纪念日，更是星舰第三飞的日子。经过两次试飞，马 ...

马斯克的星舰第三次试飞，距离成功最近的一次

星舰第三飞，来了！ 3 月 14 可能是马斯克的幸运日。这天是圆周率日、国际数学日、SpaceX 创立 22 年的纪念日，更是星舰第三飞的日子。经过两次试飞，马斯克这次非常有信心，认为第三飞很可能进入轨道，成功率在 80%。他赌对了，星舰成功达到了轨道速度，到达了前所未有的高度。第一次把星舰直播看了 1 个小时，这种感觉对于已经看过星舰两次炸掉的本人来说也很新奇。目前为止最成功的星舰试飞，目标打卡 2 个半这次发射多少有些玄学加持。清晨的德州博卡奇卡发射场，阴沉且刮风，SpaceX 预告，好天气的可能性是 70%。上帝掷骰遵循了概率，临近起飞时已是早晨，天气放晴，海岸和沙滩头顶蓝天。倒计时开始，这次众人的欢呼声没有再被打断，一直数秒到零，助推器 33 个猛禽发动机指示灯全部点亮，航天器在隆隆声中被笔直的火焰推着升空。

从地面遥遥眺望，星舰的尾部如同冉冉升起的白色太阳。

2 分 40 秒左右，第三飞来到了第二飞的关键点：热分离。助推器和航天器丝滑告别，没有再发生爆炸。

到这里已经可以宣告，第三飞比首飞、第二飞走得更远。之前两次试飞都中途折戟，火箭几分钟炸成了烟花。 2023 年 4 月的首飞，多台发动机不正常，一二级未成功分离，当时马斯克预期也不是很高，甚至觉得没炸毁发射台就好。 2023 年 11 月的第二飞，发动机全部正常点火，一二级首次尝试热分离便成功，但随后一级爆炸，二级自毁，没能按计划溅落和飞行。不过，第三飞完成热分离之后，助推器应当溅落在墨西哥湾，但摄像机信号被切断，不确定它的行进轨迹。

星舰航天器仍在继续朝着既定轨道前进，继续它孤独的旅程，看见了前辈们都未曾到达的风景，完成第三飞独有的几个重要任务。首先，星舰航天器完成了有效载荷舱门的开启和关闭测试。至于成功与否，SpaceX 表示还需要数据审查。这次星舰仍然没配备有效载荷，测试主要是为以后在轨部署星链卫星打个底稿。

其次，星舰航天器完成了推进剂转移演示。同样，是否真的成功，有待后续的数据审查。虽然这次的推进剂只有少量，但足以证明，在轨加注技术有了突破。未来的进阶测试，即一艘星舰给另一艘加注推进剂，或许也近在眼前。为了登上月球，SpaceX 可能需要进行十几次加注，更别说到达火星乃至更远的地方。

然后，按照计划，星舰航天器应当在太空执行猛禽发动机再点火，但这步被跳过了。 SpaceX 解释，航天器处于「相当陡峭的轨道」，无论发动机是否重新点火，地球引力都会迅速将星舰拖回地球。最后，星舰航天器返回地球大气层，穿过等离子体，周围亮起鲜红色的光芒。而后 SpaceX 失去航天器的信号，其可能在重返大气层时燃烧或解体。

按照计划，第三飞的飞行轨迹和上两次不同，终点是印度洋，比之前的夏威夷群岛考艾岛以北太平洋的着陆点更安全。满打满算，第三飞的 4 个目标完成了 2 个半。 不管炸没炸，SpaceX 又有学习材料了 主持人直播解说的时候，一个词高频出现：Data（数据）。发射前，他们强调试飞不保证 100% 成功，但至少能积累数据。起飞后进展顺利，他们在爵士乐的背景里谈天说地，笑容都真心了几分，星舰走得更远，收入囊中的数据当然也就更多。

你应该已经听过，星舰经常被提及的荣誉称号。下一代可完全重复使用重型运载火箭、人类史上体积最大推力最强的运载火箭、第一个被设计为可完全重复使用的火箭…… 马斯克希望通过星舰，降低进入太空的成本，最终实现航天飞行商业化，他认为，这是实现火星移民所需的关键技术突破。

目标是伟大的，但在柳暗花明之前，往往一山放过一山拦。有了数据，才能逢山开路，遇水搭桥。每次观看星舰的试飞，我们总要做个回顾，因为这是个「渐进式创新」的过程，回回都有很多的「第一次」。到了第三飞，SpaceX 也未夸下 100% 成功的海口，而是一如既往，将每次试飞都当成「一次测试」。字里行间，已经做好了「不成功就成仁」的准备。他们更在意的是，走出实验室和地面模拟的窠臼，将飞行硬件放入飞行环境，最大可能地提高学习效果。

▲ 执行第三飞的星舰. SpaceX 学到了什么，从每次迭代就可以看出。第二飞对比首飞有大大小小的 1000 多项改进，第三飞对比第二飞也是类似，助推器、航天器、发射台等软硬件都有升级，都是为了更猛、更快、更省钱。今年 2 月，「细节狂魔」SpaceX 在官方博客总结了第二飞失败的关键原因。热分离之后，助推器启动回推燃烧，但多台发动机关闭，一台发动机严重故障，导致助推器爆炸，问题出在向发动机供应液氧的过滤器堵塞了。

▲ 第三飞前的点火测试. 所以这一次，SpaceX 进行了相应的硬件改造，提高了推进剂的过滤能力。第二飞的助推器牺牲之后，航天器也在 150 公里的高空自毁了，原因是启动液氧排气口时发生了泄漏。同样地，SpaceX 对症下药，改进了排气口，并且首次在航天器上，用电动推力矢量控制系统，取代了液压动力矢量控制系统，消除可能的易燃源。有则改之无则加勉，第二飞的成功经验被第三飞保留了下来，包括被马斯克称为「巨大倒置淋浴喷头」的水冷系统，它向上喷水，抵消助推器产生的热量，保护了宝贵的发射台。

第三飞对比第二飞，最明显的、外在的变化体现在时间。发射前推进剂的加注时间大大缩短，前两次约 97 分钟，这次约 50 分钟，因为增加了新泵和副冷却器。

飞行时长也被压缩，第三飞全程 64 分钟，比前两次计划的 90 分钟少了 26 分钟。轨道高度也有所下降，飞行最高点略低了 15 公里，可能是稍微降低测试难度，尽可能多打卡几个任务。这次因为再入失败，没有完成全程，但测试的目的已经达到了。同样的错误只犯一次，验证的成功必须重演，每次试飞的价值就被最大化，下一次试飞也能省略不必要的麻烦，更快地做好准备。快速迭代开发，是 SpaceX 所有重大创新进步的基础，包括猎鹰、龙飞船和星链，同样也用于星舰。只有这样，才能拿到一手实测数据，离目标越来越近：构建一个完全可重复使用的发射系统，将卫星、有效载荷、机组人员和货物运送到各种轨道以及地球、月球或火星着陆点。 更多的星舰已准备好飞行 星舰的第三飞，只是 SpaceX 今年的开胃菜。马斯克甚至希望，能在今年发射 9 次星舰，保底 6 次。按照过往的节奏，首飞 2023 年 4 月，第二飞 2023 年 11 月，再到今天第三次试飞，间隔虽然变短，但 9 次的目标还是有点悬。如此激进的计划有其原因，SpaceX 和贝索斯的蓝色起源，都是 NASA 阿尔忒弥斯 3 号计划载人着陆系统的供应商。

NASA 原定于 2025 年将第一批宇航员送上月球南极带，但考虑到宇航员的人身安全，将计划推迟到了不早于 2026 年 9 月。登上月球依然遥远，今天的第三飞，大部分任务完成地很丝滑，已经足够让人惊喜，甚至令人意外。原型机五飞四炸，首飞炸，第二飞炸，这次居然没有很快就炸，不能再拿「史上最贵烟花」嘲笑马斯克，前两次保持低调的 NASA 局长 Bill Nelson，也对 SpaceX 表示了祝贺。一次次爆炸的背后，藐视规则，摸索边界，直面问题，承担风险，才是 SpaceX 这样的团队最宝贵的品质。《马斯克传》里写到一个故事，两位 SpaceX 工程师不断改进发动机，到最后发动机解体了，他们反而很高兴：「好，现在我们知道它的极限在哪了。」这就是一种解决问题的意识。探索未知，制造人类最强的太空运输系统，不能在真空里规避问题，而是更快地找出问题，然后解决它们，失败只是成功必经的过程而已。

2002 年，22 年前的 3 月 14 日，SpaceX 成立了，马斯克的初衷非常简单：人类不会被永远困在地球上。 SpaceX 的下一次试飞总是值得期待，微小的进步从起飞、分离甚至爆炸的火光中延续而来。他们写在官网的一句话，朴素而有力量：更多的星舰已准备好飞行。美媒：SpaceX“星舰”在重返大气层时失联，可能已经解体据美国有线电视新闻网等媒体报道，当地时间14日，美国太空探索技术公司（SpaceX公司）的“星舰”重型火箭进行第三次试飞，火箭发射升空。美媒最新消息称，“星舰”火箭在重新进入大气层后失联。CNN报道说，“星舰失联了，但已经取得了巨大进展”。

“星舰”火箭当地时间3月14日试飞直播画面。图源： SpaceX CNN称，“星舰”被证实同时失去了两个关键通信：与SpaceX的互联网服务Starlink的联系，以及与TDRSS（即跟踪和数据中继卫星系统）的联系。报道称，同时失去这两者暗示“星舰”可能已经解体。 星舰第三飞勇闯多道关，任务完成率超过80%

SpaceX果然不负众望，如期兑现星舰第三飞的承诺时间，选在SpaceX公司创立22周年纪念日当天，发射史上最高最强巨箭，上演史诗级的星舰第三飞。勇闯多道关口，任务完成率超过80%，远比首飞第二飞——飞得更高更远更震撼更惊艳。没被天气预报说的雷暴吓退，更没被星舰唱衰者的嘴炮击倒，恰恰相反，SpaceX牢牢锁定Π日，星舰第三飞如期降临：美中时间3月14日早上8:25（北京时间3月14日晚上21:25），位于德州博卡奇卡星舰基地轨道发射台，编号B10+S28这对星舰组合体开始星舰第三次跨大气层轨道测试飞行，磅礴而起，震天动地。预示着承载人类成为跨星球物种的未来太空运输系统再一次挑战不可能，将不可能变成可行任务。 ●星舰第三飞闯过哪些关？ 发射前夕，SpaceX官网公布星舰第三飞的既定操作流程，从发射总监核准进入倒计时，一直到星舰飞船飞越半个地球、最终完成受控海上溅落，按计划全程耗时139分钟。而从星舰升空算起，一直到星舰海上溅落，按计划全程历时64分钟，且环环相扣，层层递进。根据实际执行状况与既定流程一一对照来看，我们不难得知：星舰第三飞到底闯过哪些关？一目了然▼ 星舰第三飞可谓一战成名，主要任务完成度80%以上，顺利拿下主要测试目标：再度平顺完成热分离、顺滑演示部署卫星能力、顺溜实现液氧转移加注、飞船进入再入阶段……只有超重型在着陆阶段和飞船再入点火阶段表现不佳，失掉20%。

○点火起飞时长5秒，比首飞缩短3秒 星舰第三飞从点火到起飞升空设定为5秒，这与第二飞相同，但比首飞缩短3秒。去年4月20日首飞从点火到起飞升空设定时长8秒，对发射台及其周边造成巨大破坏，甚至导致3台猛禽在起飞前就关闭了点火程序；11月18月第二飞缩短至5秒，由此避免对发射台、发动机本身的破坏。这次第三飞沿用5秒时长，在确保33台猛禽全推进能够达到指定推力值的前提下，尽可能避免破坏。起飞后直播画面显示，B10超重型火箭33台猛禽发动机全部持续发力，T+52秒通过最大空气阻力点（Max- Q）。直到T+2分42秒，一二级分离前两秒，第一级B10关闭30台猛禽发动机，只保留3台中心发动机点火，且以50%推力燃烧。这一操作与第二飞一样。 ○热分离延后3秒 T+2分44秒，执行关键的热分离（星舰飞船S28先点火，随后与级间段分离）。这比星舰第二飞在T+2分41秒执行的热分离稍稍延后了3秒。这是为了产生更大的叠加推力，进一步加速推进第二级星舰飞船，让S28尽量减少重力损失，进而提升入轨效能。 ○成功返航点火 T+2分55秒，超重型火箭B10顺利启动返航点火，启动3台中心发动机执行反推，这是超重型火箭首次闯过关键这一环，比星舰第二飞B9超越一大步。当时，B9在热分级后因加速度过大，为发动机提供液氧的过滤器堵塞造成氧化剂入口压力减小，导致多台发动机发生故障，其中一台发动机发生剧烈故障，最终导致B9触发AFTS自动终止系统而空中解体。 ○更长时间减速 T+6分36秒，超重型B10从超音速减到跨音速，这比星舰第二飞B9原计划实现跨音速，足足延长了18秒。之所以这样操作，为了让超重型火箭以更稳更慢而不是更快更暴烈的飞行姿态返航，从而有助于实现最终操作——垂直海上溅落。 ○未能启动着陆点火 T+6分46秒，超重型B10未能按计划启动着陆点火程序，没有再次启动3台中心发动机进行反推。此时B10距离海平面大约5公里高度，飞行速度接近2000公里/小时。随即几秒后，从直播画面显示，B10试图启动3台发动机（其中两台非中心发动机），但稍纵即逝。飞行速度骤降至近1000公里/小时，随即针对B10直播画面中断。显然，超重型B10未能按计划执行着陆点火，更没法在受控状态下实现垂直海降，温柔拥抱归宿——距离星舰发射场约数十公里划定的墨西哥湾海域。结果却是因无法启动着陆点火，导致高速下落及猛烈溅落，直至解体。不过，超重型B10之前一连串操作已经让人前所未见，更为测试团队收集到第一手数据。应该说，B10在这次试飞任务中可以打出80以上的高分，唯一遗憾：没能闯过最后一关——未能启动着陆点火，无法垂直海上溅落。 ○S28进入滑行阶段 闯过热分离后，作为第二级的S28全功率开启6台猛禽火力，此时飞行高度已达95公里，飞行速度6342公里/小时。一直到升空8分半钟后，T+8分35秒，几乎达到轨道速度时，S28按计划关闭6台发动机，进入太空滑行阶段。比照星舰第二飞，这次第三飞创造又一个关键突破。要知道，第二飞当时，S25就是在这个关键时刻突然失联，随后爆炸的。事后调查分析得知，由于S25排放多余的液氧时泄漏引发着火，导致飞行电脑与通信系统损坏，由此导致发动机提前收到关机信号，最终触发AFTS系统造成飞船空中解体。 ○首次演示部署卫星能力 星舰飞船S28按计划在T+11分56秒，打开有效载荷舱门，但貌似有缺陷，开合不严。按计划开启时间16多分钟，这正是不久后即将在轨部署星链卫星的时长。这期间不仅开合S28的载荷舱口，还启动了卫星分配器，以测试经过重新设计的舱内卫星分配器。但这次没有部署任何载荷。 S28这次携带的卫星分配器，机架高度比之前星舰分配器高得多。这一变化意味着让星舰有能力携带和部署更多星链卫星。根据马斯克的乐观预期，最早有望在下次星舰试飞亮相，最迟会在今年下半年或者年底投入使用，以便更大批量地部署下一代星链卫星。 ○星舰飞抵234公里远地点 大约T+25分钟，星舰S28抵达234公里的远地点。已经非常接近235公里预期值。星舰第三飞属于跨大气层轨道飞行，既定飞行轨道50×235公里，实际飞行轨道55×234公里，与预期值基本重合。 ○首次在轨演示推进剂转移 T+24分，按计划进行少量推进剂转移测试。具体来说，星舰头锥内部拥有两个小型推进剂舱，一个10吨储量的液氧舱，另一个4吨储量的甲烷舱。根据SpaceX直播评论员描述，已将头锥液氧舱里的液氧成功转移加注到主液氧舱。这就是在轨演示少量低温推进剂转移技术，为不久未来进行双舰在轨演示推进剂转移迈出第一步。按计划，最早在今年内进行双星舰在轨演示推进剂转移，一艘星舰与另一艘星舰在轨对接后，其中一艘为另一艘加注推进剂（液氧、液态甲烷），这就是星舰在轨加油（加注推进剂）。再下一步技术演示就是为加油版星舰加注，再之后为载人版星舰演示加注。 ○未能执行再次点火演示 根据SpaceX直播评论员描述，原计划在升空40分钟后， S28 猛禽真空发动机应该执行太空再点火演示，但由于某种原因没能重新点火。这也导致了随后一连串的计划外状况：提前进入再入大气层、无法减速让隔热片承受更大考验、星舰快速迷失在印度洋上空。 ○星舰首次经受再入考验 星舰第三飞在发射升空46分钟后开始再入大气层，比原计划提前几分钟。从直播画面中可以清晰看到漂亮的等离子体，这是对迎风面贴满隔热片的S28最大考验。星舰S28已显示出一定的再入能力。不过，当飞船以 7.4公里/秒的飞行速度下降到115公里时，从直播画面中可以观察到一些碎片从船体上脱落，很可能是隔热片。

○星舰迷失于南印度洋上空 直播画面显示，S28最后信息定格在T+49:05，飞行高度65公里，飞行速度7.14 公里/秒，之后信号丢失。信号丢失14分钟后，SpaceX直播评论员表示，测试团队高度确信飞船已经丢失，未能在重返大气层中幸存。不过仍是在既定的南印度洋上空再入消失的。按照原计划发射1小时后，飞船从超音速降到跨音速再到亚音速。大约T+1小时04分39秒，S28执行自毁式海上溅落。在无点火反推状态下，以赴死心态拥抱汪洋大海——人迹罕至的南印度洋海域，为星舰第三飞画上最后一笔浓墨重彩。但不管怎样看，星舰第三飞远比首飞、第二飞——飞得更高更远。 ●全程飞行多长时间？ 星舰第三飞计划全程飞行64分钟，这比前两次试飞计划90分钟大幅缩短了26分钟。之所以缩短飞行时间，SpaceX意在通过调整轨道高度、缩短飞行时长，从而降低此次测试难度，提升任务完成度及成功率。星舰第三飞实际飞行时间49分钟，主要任务完成率超过80%，事实证明这次试飞成果斐然，超乎预期。

●星舰双主角都有哪些特别之处？ 作为这次星舰第三飞的双主角：超重型火箭B10、星舰飞船S28，与星舰前辈仔细对比下，我们会发现有很多很多硬件升级，下面就来看看都有哪些进化？哪些亮点？

与第一级超重型火箭B10相比，作为第二级星舰飞船S28，进化更多、改变更大。

盘点星舰第三飞的双主角迭代亮点

●星舰第三飞有何价值？ 星舰第三飞双主角B10+S28以壮烈姿态践行先驱者的使命，为后续测试提供最宝贵的第一手数据和信息。为了尽早演化为成熟版星舰，这类牺牲都是必付的代价。就像之前那些葬于火海中的星舰先烈们，比如SN8、SN9、SN10、SN11、B7+S24、B9+S25，全都在荣耀的星舰殿堂里列队迎接最终的胜者。这就是SpaceX引领航天界的快速迭代开发模式，背后的精神内核正是马斯克一贯秉持的「快速失败、快速迭代」理念：甘愿冒险，不怕失败，炸就炸了，反思修正，投入下次测试，这样才能快速成熟逼近成功。按照马斯克的原话：「我们不想在设计中消除所有风险，否则我们就一事无成。」反观其他发射商，尤其是那些国家队、老牌航天巨头如波音、诺·格、ULA，无不都遵循更稳妥/也意味着更保守的线性开发原则，先是花费数年设计各环节，后花费数年打造硬件各部件，再花费数年测试修改……以耗时耗资换取渐进式的稳妥，本质上就是规避风险，害怕失败。毕竟任何一个官僚主义盛行的主体，上上下下都害怕失败、害怕出丑、患得患失。而这种快速迭代开发方法，却是SpaceX所有重大创新进步的基础，包括猎鹰系列火箭、龙飞船、星链等，尤其是打造划时代的完全可重复使用的超级太空运输系统——星舰，递归改进至关重要。星舰首飞、第二飞、第三飞主角都是先行探路者，后继者已在跃跃欲试。最快有望在今年5月上演第四飞。接下来将挑战更高目标——从跨大气层轨道发射升级到真正的入轨发射，飞行轨道从50×235公里改成200×200公里。甚至可能会率先尝试部署星链卫星。既然都有入轨能力，何不更进一步直接部署自家星链！一旦进入快速测试期——双月一发甚至每月一发的高频节奏，SpaceX很有希望赶上原本的星舰开发进度：2024年发射入轨、部署首批星链、演示在轨加油技术；2025～2026年进行转轨能力演示、无人绕月测试、无人登月演示、载人能力测试……直到有能力担纲阿尔忒弥斯3号载人登月任务。这一切都得依靠多次实战，不断试错，累进经验，才能快速打磨、迭代星舰系统，才会越来越接近成熟版星舰。以我乐观预判，大概再持续一二十次试飞，SpaceX便可能成就这一目标。从此以后，一个崭新的星舰时代将改写人类文明，开创真正的太空漫游新纪元。 ●SpaceX研制星舰主要参数演变