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[科技] 星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞

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收抵押车 发表于 2023-11-20 07:00:00 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第1张图片


星舰第二飞终于冲破历史的天际线，超乎想象，惊艳世界。但凡历史性时刻，总是值得回看品评、复盘解析。
下面就让我们一起重回发射现场：以第一视角多角度目睹星舰一飞冲天；对比首飞与二飞有哪些不同；一探究竟B9、S25为何引爆自毁；星舰第三飞预判啥时亮相……
▲SpaceX放送的高清慢镜头回放
时隔7个月，星舰再度磅礴起飞，震撼天地。11月18日早间7时许，德州博卡奇卡星舰基地附近的观看点，已经变得热血沸腾。
▲毗邻的美墨边境那一头，同样人头攒动，激情不减。
▲令人窒息的仰角镜头感，恐怕连一境之隔的总指挥马斯克都难得一见。
▲再来品味下，超视距视角的慢镜头回放。
巨龙乍现，威武浩荡，摄人心魄，撼天动地……无论使用什么样的溢美之词，似乎都不为过。毕竟这是地球上第一酷的东西。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第2张图片


星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第3张图片


▲没有对比就没有说服力。这是航拍视角星舰首飞与第二飞之后的发射台对比照，更能凸显升级前后的天差地别。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第4张图片


●首飞与第二飞差别有多大？
4月20日首飞、11月18日二飞官方影像同步对比，一目了然：
①点火起飞时长明显有别。
首飞从点火到起飞升空设定时长足足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启动点火程序（由于飞行控制软件判定发动机状态不符合启动要求）；第二飞从点火到起飞升空仅仅5秒，从而避免了对发射台、发动机本身的潜在破坏。
②破坏力差异很大。
首飞起飞阶段造成的巨大破坏力令人不堪回首，貌似被地狱火导弹击中，随后还引发一场波及面甚广的布朗斯维尔沙尘暴；尽管第二飞的起飞推力几乎达到了前所未有的7600吨，却不见首飞那般破坏力。当发射两小时后，SpaceX邀请一些公众人物亲自看看发射现场，这些人感叹道「无法想象就在几个小时前这里曾发射过最强火箭。就好像明天可以再次发射星舰一样。」
③飞行时长相差一倍。
首飞持续4分钟；第二飞持续8分钟。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第5张图片


星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第6张图片


④猛禽表现天差地别。
首飞从起飞到爆炸，相继出现多台猛禽熄火甚至爆炸；第二飞从点火起飞一直到热分离后数秒内，一二级共计39台猛禽全部表现优异，按计划点火、持续推进。部分原因得益于B9首次采用新设计的电动推力矢量控制系统（TVC），不仅简化设计及减轻重量，更使得猛禽发动机调整喷口方向变得更精确、更迅速。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第7张图片


⑤一二级分离有无之别。
首飞还没来得及尝试一二级分离，就因姿态严重失控而触发FTS而爆炸；第二飞却创下首次尝试热分离便一举成功的佳绩。要知道，这可是此次试飞最难一关。热分离具体操作是这样的：当第一级达到时速5660公里/小时、飞行高度67公里之际，迅速关闭30台猛禽的同时，只保留3台中心发动机，并以50%推力持续推进，紧接着第二级全功率启动6台猛禽，这样一连串精准无误的漂亮操作，不仅成功实现首次热分离，而且形成的叠加推力还会加速推进星舰飞船，让飞船减少重力损失，从而提高入轨效能。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第8张图片


⑥自毁响应速度相差很大。
首飞经历了多次箭体翻滚，但未能及时触发自动飞行终止系统（AFTS）爆炸装置，直至延迟40秒后才最终引爆自毁；第二飞一二级双双引爆自毁，却表现出奇得快，以至于多数人还没有反应过来便突然爆炸了。为了避免首飞迟迟未能引爆的危险，星舰团队不仅给B9、S25各新增一组AFTS爆炸装置，而且对触发指令的边界条件做了下调，因此变得很敏感。这才造成很多人的共同感觉「这次引爆自毁太过迅速」。那些趴在reddit论坛里聊这个话题的航天专业粉们，甚至隔空建议星舰开发团队：希望在星舰第三飞到来前能够解决「AFTS过度敏感」问题，别让星舰轻生——轻易就炸了。
▲星舰第二飞SpaceX官方完整视频
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第9张图片


●全盘解析星舰第二飞
美中时间2023年11月18日7:03，北京时间11月18日21:03，第二艘星舰组合系统（B9+S25）成功飞离发射台，超重型火箭B9的33台猛禽发动机全部正常点火，发射升空68秒，抵达最大动压点/也称最大空气阻力点（MAX-Q)。升空163秒后，超重型B9关闭外圈、内圈总数30台猛禽发动机，5秒后星舰S25启动6台猛禽发动机，开始热分离，2秒后S25成功脱离B9。此时此刻，B9、S25都还正常。
升空约173秒，B9进入返航点火阶段，但未能完全按计划启动内圈、中心共计13台猛禽点火程序，内圈其中一台猛禽没有点火，随后中心一台猛禽熄火，紧接着内圈又有多台猛禽接连熄火。
升空约196秒，B9开始出现大量燃料泄漏现象。且明显有碎片从发动机底部喷射出去。直到升空约201秒，B9突然爆炸解体。
有分析人士认为，解体原因疑似热分离后，由于B9过快调整姿态，执行180度空中大翻转，导致剩余燃料过度晃动造成燃料舱压力过大，于是才出现燃料大量泄漏现象。当猛禽再度点火，进而引爆解体。
也有分析人士认为，出于某种未知原因，才导致多台猛禽接连熄火，由此触发对边界条件很敏感的AFTS爆炸装置，最终造成自毁爆炸。截至目前，无论是马斯克、SpaceX，或者FAA都未给出具体原因，只待彻底调查清楚后，再看公布结果吧。
B9爆炸点位于墨西哥湾上空90公里，按照美国空军定义的80公里即为太空边界，B9已经算是太空葬了。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第10张图片


B9太空折戟，S25仍能坚守使命，直奔更高、更远的太空。
从发射升空约161秒成功热分离后，S25凭借6台猛禽（3台真空版+3台海平面版）全功率持续推进长达6分钟，直到升空约486秒，6台猛禽同时闪退，S25信号突然中断，追踪影像显示空中疑似出现爆炸迹象。随后发射总监确认S25自毁解体。
S25爆炸点远在2400公里外的波多黎各岛以东大西洋海域148公里太空。
▲甚至有波多黎各当地目击者，用手机拍下S25快速再入大气层时难得一见的影像。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第11张图片


▲这是由美国大气与海洋管理局（NOAA）发布的气象雷达卫星监测到的星舰飞船碎片云团。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第12张图片


▲这是由三体引力波制作的星舰飞行及再入路径图。
截至目前，我们仍无法得知星舰S25到底因何原因突然失联、自毁爆炸。有分析人士认为，可能跟隔热片脱落有关系。透过高清影像回放，不难发现星舰S25在起飞阶段就出现了部分隔热片不断脱落的状况，尽管没有证据显示这跟突然失联、触发自毁程序存在直接关系，但隔热片脱落毕竟并不是好迹象。更何况星舰必闯的最难一关，正是依靠隔热片挑战再入大气层。
据悉，星舰团队已对星舰S28每一块隔热片都做过检测，利用吸盘检查每片附着力。但没有对S25做过类似严格检测。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第13张图片


对于太空船来说，最好的归宿就是太空。对于S25来说，此生足矣。而且作为星舰先驱者，S25还突破多个历史的天际线。比如，最长点火时间长达6分钟；最大飞行高度148公里；最高时速超过24000公里/小时。尽管距离轨道速度28000公里还差一些，但已经挺接近这一目标了。毕竟这次发射设定目标就是轨道速度，而不是进入轨道，这次发射属于跨大气层轨道。
我们知道，轨道发射的硬指标：航天器必须达到28000公里/小时、至少达到200公里的轨道高度；亚轨道发射/飞行的硬指标：航天器需要达到6000公里/小时、至少飞到80或100公里高度。而星舰测试飞行属于前者范畴（最大速度可达7.8公里/秒；远地点高度～250公里），不过星舰前期试飞并不会绕地飞行一圈以上，而是飞越大半个地球后从夏威夷上空再入，不构成真正意义上的轨道飞行，所以一般称这次为轨道级发射，更专业的叫法：跨大气层轨道（Transatmospheric Orbit，缩写为TAO）发射，因飞行轨道的近地点与大气层高度（美军定义的80公里或者FAI国际航空联合会定义的100公里）相交而得名。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第14张图片


●预判何时星舰第三飞？
第二飞尘埃未定，作为看客的我们，就迫不及待地想知道第三飞啥时出现。
首先，取决于SpaceX复盘第二飞需要多长时间，进而迭代下一艘星舰需要更多时间。即使是最乐观估计，少说也要一两个月。
其次，取决于监管部门。根据FAA最新发布的星舰发射许可证附加文件明确指出：「SpaceX需在每次发射后出具监测报告以及年度报告总结，并向FAA和USFWS提交报告调查结果。SpaceX还需协助FAA、USFWS制定、审查和批准最终污染物监测计划，该计划在重新启动发射当天算起，3个月内完成。」
这意味着今后每次发射星舰仍需要每次报批、核准才能发射。只不过不需要每次兴师动众地进行「可能具有重大影响的环境评估」，只需要向FAA和USFWS提交环境监测报告和年度报告即可。针对最终污染物的监测计划，最迟3个月完成审核。从11月18日算起，最迟不会超过明年2月中旬完成审批手续。
所以最保守估计，星舰第三飞将出现在明年2月中下旬。而更乐观的预期：最早亮相于明年1月份。
星舰第二飞有6大进步，但自毁原因仍未公布，预计最早明年1月第三飞 第15张图片


●星舰第三飞是哪一对？
目前来看，最有机会登场的是B10+S28，因为这一对箭船组合已进行过多次软硬件升级，几乎可以做到今天登场、明天发射的程度。不过，在彻底吃干榨净星舰第三飞拿命换来的第一手经验和教训之前，看起来很美的CP组合还只能台下候场，只有经过快速迭代、最新赋能之后，才有资格登场演绎第三飞。不只有B10+S28这对CP在候场，还有B11+S29、B12+S30、B13+S31……纵贯出阵，跃跃欲试。
远比7个月前的星舰首飞，此次第二飞已经超越了一大步，按照这一快速迭代开发节奏，我们有理由相信星舰第三飞很有可能实现轨道级飞行。
更乐观设想一下，如果明后两年能够进入快速测试期——两月一发的快节奏，SpaceX很有希望赶上原本的星舰开发进度：2024年在轨加油演示；2025年转轨能力演示、载人能力测试，无人绕月测试，无人登月演示……直到赶上最早2025年底的阿尔忒弥斯3号载人登月任务。
这一开发线看似弓弦紧绷，随时都崩断的可能，但只要不再出现人为阻碍开发、法规条框羁绊星舰项目，SpaceX就有能力兑现这一计划表。毕竟成功总是有惯性的，SpaceX从没让我们失望过。重返月球之旅，我们终会目睹星舰载人登月的那一刻。我们有幸跟马斯克及其「神团队」同处一个时代。因为我们有幸见证一种「神迹」正在显现。火星就在那里闪烁，月球就在那里等候，深空就在那里召唤——召唤科幻级太空飞船前往探索。


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