在八年前的国际宇航大会上,埃隆·马斯克首次向全球展示了他的宏伟计划——殖民火星的“行星际运输系统”(ITS),这款巨型火箭设计推力高达上万吨,并能往返于地球与火星之间。如今,这款火箭已正式更名为“星舰”,并即将进行其第五次试验性发射,试图实现当年设想中的一个疯狂构想:火箭一级在发射后飞回发射台,像铅笔一样插回原位。
星舰作为一款直径9米、高达121米的重型火箭,其箭体主要由不锈钢制成。其第一级,被称作“超重型助推器”,高达71米,可加注推进剂3400吨,起飞总推力达到了惊人的7590吨,是“阿波罗计划”中使用的土星5号重型火箭的两倍多。而第二级,实际上是特殊的飞船,高约50米,可加注推进剂1200吨,推力约1500吨,具备重复使用的能力。
如果一切顺利,星舰的第五次试飞将是这样的:代号B12的火箭一级正常飞行,33台猛禽发动机均成功点燃并工作至分离。随后,“热分离”系统成功分离火箭一二级,火箭一级调头点火,尝试飞回发射台。起飞后约7分钟,B12将首次尝试利用发射台上的回收机构“大筷子”实施捕获。
这一创新性的回收方式,如果能成功实现,将极大地缩短火箭回收后的转运耗时,相较于猎鹰9号的陆地着陆场和海上回收船模式,这种方式无疑是一个巨大的进步。
与此同时,代号S30的星舰二级将正常点火并飞出大气层,进行一系列复杂的再入大气层操作。如果二级的防热系统改进成功,它将能够更完整地扛过再入大气层的高温挑战,最终缓缓落入海中。
尽管星舰的回收方式充满挑战,包括需要极高的着陆精度,以及可能给发射台带来损坏的风险,但SpaceX仍在不断推进这一技术,以实现火箭的快速重复使用,进一步降低航天发射的成本。
为了实现这一目标,SpaceX已经在不断改进星舰的设计。目前,已经发射的均为V1版星舰,而后续V2、V3版星舰的路线也已经清晰可见。V2版星舰二级的前翼面进行了明显调整,以更好地应对再入大气层时的高温挑战。而V3版星舰则将进一步增加发动机推力,使火箭一级的起飞推力升至万吨以上。
除了星舰本身的改进,SpaceX还在推进载人航天的计划。他们已经成功执行了“北极星‧黎明任务”,并计划在未来实现星舰的首次载人发射。同时,马斯克还宣布了2026年发射无人星舰以登陆火星的计划,尽管这一任务面临诸多技术挑战,但SpaceX仍在为此进行积极的准备。
星舰的试飞和载人航天计划,无疑展示了SpaceX在航天领域的雄心壮志。他们不仅希望实现火箭的快速重复使用,降低航天发射的成本,还计划将人类送上火星,实现殖民火星的宏伟目标。无论结果如何,我们都应该为SpaceX的勇气和创新精神喝彩。