星际飞船今晚首次轨道试飞

(资料图)

凤凰网科技讯 北京时间4月17日消息，美国东部时间周一8点(北京时间周一20点)，SpaceX的“星际飞船”将迎来它的首次轨道级试飞。这次发射任务至关重要，它不但关系到马斯克的火星梦，还会影响美国的重返月球计划。

马斯克有些迫不及待了。推特上，马斯克已经把它在2019年9月发布的一条推文置顶。这条推文图文并茂，配图是夜色中的星际飞船，文字则是“狂愤怒，对光明的消逝而愤怒”(Rage, rage against the dying of the light)。

马斯克的置顶推文

这句话出自威尔士诗人狄兰·托马斯(Dylan Thomas)的最著名作品《不要温和地走进那个良夜》。在2014年的高分电影《星际穿越》中，布兰德教授引用了这首诗，他在愤慨自然的残酷，不希望人类屈服于命运，要奋力抵抗，把人类这个物种延续下去。

《星际穿越》中的布兰德教授

紧接着，马斯克又在下面发布了一条预告推文，“明天(周一)试飞”。图片显示，星际飞船和超重型火箭已经完全堆叠在一起。

马斯克预告发射时间

世界最强火箭

美国宇航局(NASA)局长比尔·纳尔逊(Bill·Nelson)曾炫耀，该局的“太空发射系统”(SLS)是世界上最强大的火箭。SLS高322英尺(约合98米)，比纽约自由女神像还要高。

但是在星际飞船面前，SLS还是略逊一筹。星际飞船的高度达到近400英尺(约合122米)，第一级配备了惊人的33个发动机，产生的推力接近SLS的两倍。而且，星际飞船是可回收火箭，能重复使用。相比之下，SLS在把有效载荷送入轨道后将在海外坠落，无法再利用。

星际飞船与SLS

根据SpaceX在2020年发布的一份用户指南，在完全可重复使用的配置下，星际飞船将能够将超过100吨的货物送到月球，并可以将更多货物送到近地轨道。

相比之下，NASA的数据显示，当前版本的SLS只能将27吨货物送到月球上。即便是即将升级，它也只能将有效载荷重量增加到38吨。

美国三位天文学家和物理学家在《今日物理学》杂志上发表的一篇文章中预测说：“如果星际飞船发射成功了，它将极大增强我们的太空能力，从质的角度改变天体物理学任务的构建方式。太空天体物理学任务一直受到发射器能力的严格限制，这在20年里没有发生实质性变化。”

星际飞船与SLS的高度对比

美国国家科学、工程和医学院在去年的一份报告中称，“星际飞船可以容纳的有效载荷比传统NASA行星任务载荷大得多、重得多，大大减少了传统NASA有效载荷要花大价钱缩小尺寸和质量的需求。”

“你的整个开发过程，整个设计过程，变得如此简单，”哈佛和史密森天体物理中心的高级天体物理学家马丁·埃尔维斯(Martin Elvis)在接受采访时说，“这会节省大量成本。”

而且，星际飞船的发射成本还要比SLS便宜。目前还无法对星际飞船的成本进行准确估计，但马斯克此前曾表示，在未来几年时间内，它的每次发射成本可能会低于1000万美元。

星际飞船

SpaceX致力于让星际飞船实现完全可重复使用，这意味着它可能每年发射几次。“它可能会从根本上极大地改变太空经济，以及我们可以在太空中放置多少东西，以及为什么要这么放置。”哈佛商学院太空经济教员布伦丹·罗索(Brendan Rosseau)称。

相比之下，NASA的SLS火箭对纳税人来说成本高昂：自2006年该项目启动以来，它的开发成本已达500亿美元。这枚23层楼高的火箭最初计划在2016年发射，但足足推迟了6年才在去年完成首次试飞。由于SLS的每次发射成本都超过40亿美元，而且NASA每次发射都要重新建造一枚火箭，所以它在短期内不会变得便宜。

所有这些都让SLS难以抗衡星际飞船这枚闪闪发亮的新火箭。

美国登月利器

罗索表示，星际飞船周一的发射不仅是对该公司旗舰飞行器的一次试验，也是对NASA冒险将商业公司纳入其航天器开发中心环节的一次关键考验。

与“阿波罗”登月任务不同，SLS不会把宇航员一路带到月球上。宇航员将乘坐SLS顶部的“猎户座”飞船到达月球轨道。与此同时，星际飞船将单独发射，成为登月任务的月球着陆器。一旦任务完成，星际飞船将在返回地球的途中将宇航员带回猎户座飞船，之后宇航员将在月球轨道上放弃星际飞船。

星际飞船将承担美国登月任务

这就意味着，NASA计划让SpaceX打造的星际飞船成为自1972年以来首次把人类送上月球的火箭。“如果你是NASA局长纳尔逊，你真的会密切关注星际飞船的此次试飞，因为它现在是你基础设施的关键部分。” 罗索表示。

NASA对星际飞船的依赖显而易见。据报道，纳尔逊曾向SpaceX总裁格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)询问，马斯克收购推特是否会影响SpaceX承担的NASA任务。肖特韦尔向他保证，他“没有什么可担心的”。

美国登月宇航服

NASA对SpaceX的支持不会止步于执行登月计划的“阿尔忒弥斯3号”任务。该局已经让SpaceX为“阿尔忒弥斯4号”任务设计着陆器，将NASA的投资再增加12亿美元，以便设计一个系统让火箭停靠在NASA计划中的月球门户(Gateway)上。

“我认为，这表明NASA相信SpaceX有能力让星际飞船在那之前投入正常使用。鉴于我们甚至还没有对该系统进行完整的轨道飞行测试，这显然是相当了不起的。”罗索称。

爆炸阴影

不过，马斯克上月在投行摩根士丹利举行的一场会议上曾表示，星际飞船首飞的成功率为50%。换句话说，失败的可能性也达到50%。

“我不敢说它能进入轨道，但我保证它会令人兴奋，”他说，“不会无聊的。”

星际飞船原型爆炸引发的火球

在这之前，SpaceX曾对星际飞船(不包括超重型火箭)进行了几次小测试，让它飞到大约6英里(约合10公里)高的空中，然后再返回地球。在这期间，星际飞船曾发生过几次爆炸。

2020年8月，SpaceX发射SN8版本的原型星际飞船。在到达几英里的高空后，星际飞船关闭了发动机，完成了“腹部朝下”的翻转动作，以水平姿态向地面坠落，但是它并未实现软着陆，飞船坠毁，燃烧成了一个火球，火箭碎片散落在着陆点上。

此次失败没有造成人员受伤。马斯克称，这次试飞是一次“很棒的测试”。

马斯克依旧认为“试飞很棒”

2021年2月，SpaceX再次尝试发射SN9原型飞船。这一次，飞船达到了6英里的高度，但是再次坠毁，燃烧成了一个火球。

当时，SpaceX的首席集成工程师约翰·因斯普鲁克(John Insprucker)认为，这是一次不错的飞行。但他补充说，“我们需要在着陆方面多花点功夫”。

2021年3月，SpaceX进行第三次尝试，发射了SN10原型飞船，原本以为成功了。“俗话说，事不过三。”因斯普鲁克当时表示，“一次漂亮的软着陆。”

不过，飞船当时仍在喷出缕缕烟雾，而且明显倾斜。在着陆大约8分20秒后，飞船再次爆炸，并被弹回到空中，原因很可能是因为燃料泄漏。

再次爆炸

几周后，SpaceX依旧没有碰到好运气。该公司在大雾中对SN11进行发射测试，依旧发生爆炸，把残骸留在了着陆场中。

这是SpaceX试飞的第四次失败。“至少撞击坑在正确的地方。”马斯克当时似乎在安慰自己。他后来说，事故的原因是其中一个发动机上发生了小规模甲烷泄漏，他发誓问题会得到解决。

2021年5月，SpaceX终于成功实现了SN15的回收，后者在着陆场轻轻地着陆。

终于成功

就在这次成功试飞的几周前，NASA授予了SpaceX一份价值29亿美元的合同，使用星际飞船将宇航员送上月球。这为周一的SpaceX首次全堆叠(加入超重型火箭)试飞铺平了道路。(作者/箫雨)