馬斯克的飛船爆炸了,他說這任務非常完美

摘要

SpaceX 用獵鷹 9 號的爆炸,換來載人航天的周道如砥。

在 SpaceX 利用獵鷹 9 號運載火箭成功發射第三批星鏈衛星后,馬斯克決絕地終結了火箭連射 57 次不敗的世界紀錄。

北京時間 2020 年 1 月 19 日 23 時 30 分,又一艘獵鷹 9 號「四手火箭」在肯尼迪航天中心發射升空。2 分鐘后,這枚時速超過 1600 公里的火箭在高空中突然爆炸,場面既壯觀又驚駭。

這不是一次意外事故,反倒是馬斯克的「瘋狂」讓 SpaceX 又一次取得了里程碑式的突破。

對于這次「自爆」,SpaceX 進行了提前公告,并作為開年大戲高調地在平臺實況直播。因此幾乎沒有人因為火箭的慘烈失事表現出不適或消極反應。或許,很多人在已知情況下,想盡可能地讓火箭炸得稀碎。

航天工程歷來追求萬無一失,況且獵鷹 9 號的單次發射成本為 4300 萬美元左右,折合人民幣近 3 億元,馬斯克為什么會有預謀、有計劃、有組織,且不惜重金地上演這場「凌空爆炸」呢?

實際上,這要從它和 NASA 的合作說起。


和 NASA 深度綁定

了解 SpaceX 的人清楚,馬斯克的太空夢,絕非局限于讓人類穿越大氣層,近距離地觀察日月星辰這么短視。從獵鷹一號火箭開始,他所做的一切都是通過航天器的研發,直接或間接地完成殖民火星的目標。

2016 年 9 月,馬斯克在國際宇航大會上首次公布了火星殖民的詳細計劃。隨后,他在 2017 年又提出了 10 年后首飛,單次運載 10 萬人的構想。

而承載這一切的,是一套「星際運輸系統」(Interplanetary Transport System),核心部分是可重復利用的「火箭+宇宙飛船」組合體。

直到 2019 年 9 月,SpaceX 的新飛船 Starship 頭一次亮相,標志其火星殖民計劃 beta1.0 正式啟動。

殖民火星不等同于登陸火星,星際飛行只是第一步,后續包括火星地球化改造和火星城市的建設。

這三項成本疊加在一起,在 30 年內理論上需要 1000 億美元到 10 萬億美元的火星城市建設費用,系人類歷史上成本投入最高昂的建筑項目,沒有之一,相當于眼下整個全球經濟價值的八分之一。

要知道,SpaceX 通過火箭發射賺取的收入,每年維持在 20 億到 25 億美元之間。相比萬億建設費,這筆巨資顯得微不足道。即便如此,馬斯克從不是因為燒錢就喊停的人。但「錢從哪來」,無疑是懸在馬斯克心頭上的達摩克利斯之劍。

回顧過往,忠實合作伙伴 NASA 的不離不棄,曾幫助 SpaceX 在窮困潦倒之時披荊斬棘。如此宏大的宇宙級項目,除了自我造血之外,免不了要背靠 NASA 這一強大后臺。

SpaceX 和 NASA 最重要的合作之一,就是將后者的宇航員送入太空。為此,SpaceX 幫助 NASA 開發了用于宇航員往返于伙計空間站的飛船「天龍號」(Crew Dragon)。

2019 年 3 月 2 日,SpaceX 利用獵鷹 9 號把「天龍號」送入太空,順利地完成了由國際空間站分離、重新返回大氣層、落入大西洋的任務「三部曲」。盡管這次執行的是不載人試飛任務,但其標志著繼 2011 年航天飛機黯然退役后,經過 8 年的漫長空檔期,美國恢復了將人類送入太空的能力。

就在捷報發出后的一個多月,「天龍號」飛船在 4 月 20 日發動機試車時發生了爆炸,整艘飛船報廢令人咋舌。

而數月緘默期的 SpaceX 在 7 月 16 日公布了飛船爆炸的調查結果。原定不早于 7 月 25 日進行代號為「驗證」2 的載人試飛,也因為這次事故一再推遲。顯然,「天龍號」的穩定性讓 NASA 重新評估了短期宇航員上天計劃的方案可行性。

馬斯克沒有因此頹喪,SpaceX 力挽狂瀾,經過排查找出故障原因并做了優化之后,在 2019 年 11 月再次進行了地面靜態點火測試,并取得了成功。


載人航天前的終極試驗

可以看出,SpaceX 不想因為那次試車失敗,擾亂并推遲載人航天的整個節奏和發射時間。在美國時間當地上午 10 時 30 分,SpaceX 以獵鷹 9 號發射爆炸為故事情節,向 NASA 和太空迷們示范了宇航員如何在事故中,利用這套逃逸系統金蟬脫殼。

現場直播中,在火箭升空后的 1 分 24 秒,龍飛船裝配的 8 個推進器同時點火,讓飛船以彈射的方式迅速脫離了火箭,速度達到了音速兩倍以上。緊接著,獵鷹九號向下墜落的過程中,按原計劃粉碎性爆炸。

而太空艙內的宇航員則用兩個帶有傳感器的假人代替,在推進器和飛船脫離后,搜救隊最終在大西洋的目標海域找到了太空艙的位置。上天入地的全部過程共計 9 分 02 秒,相關數據也被記錄下來,為接下來研究這一行為會對人體造成哪些影響提供實際幫助。

本次「自爆」的 SpaceX 是一枚四手火箭,此前已經執行過三次飛行任務,編號為 B1046.4。由于這次發射并不入軌,是一次亞軌道飛行,因此只有一級火箭起到了作用,二級火箭沒有裝配發動機,因此發射成本略低于以往。但為了模擬真實載人飛行情況,里面還是加注了燃料。

據了解,這種逃逸測試的專業名稱叫做「In-Flight Abort Test」,另一種對應的測試稱為「Pad Abort Test」,前者是在空中進行,后者是在地面上進行的緊急逃逸實驗。早在 2015 年,SpaceX 就通過載人龍飛船成功進行了地面類型的逃逸試驗。

而本次成功進行的飛行逃逸試驗,能夠全面檢驗整個系統,為 2020 年首次載人飛行掃清了道路。這并非 SpaceX 為了刻意安撫 NASA,臨時執行的計劃,而是早早被寫進了計劃表中。

馬斯克在測試后的新聞發布會上說:「總的來說,這到目前為止是一項完美的任務。」倘若一切順利,這會是正式載人任務前的最后一項測試。

NASA 宇航員最后一次從美國發射升空是 2011 年 7 月 8 日,當時亞特蘭蒂斯號航天飛機在其從佛羅里達出發的最后一次飛行中爆炸。此后,NASA 一直乘坐的是俄羅斯聯盟號火箭,美國不得不向俄羅斯支付單個座位超過 8600 萬美元的高昂價格。

通過這次空中逃逸模擬,SpaceX 能夠向外界展示飛船在關鍵安全系統發揮的作用。或將促使 NASA 重新將宇航員送入國際空間站的決定。畢竟,美國急切期望恢復載人航天能力,而這一殷切期盼化為現實,最快可能在今年上半年達成。

頭圖來源:NASA

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