□ 張香維
北京時間11月18日,太空探索技術公司的“星艦”進行了第二次試驗性發(fā)射。本次發(fā)射中,“星艦”第一級飛行正常,尤其是全部33臺發(fā)動機均成功點燃并正常工作,一掃首飛時多臺失效的窘境。隨后,火箭兩級成功分離,新設計的“熱分離”系統(tǒng)首試即獲成功。但接下來第一級在回收過程中空中爆炸。分離后,第二級正常工作約6分鐘,但在接近燃盡關機時突然自毀失聯。
時隔7個月,這款目前規(guī)模最大、設計最激進的運載火箭復飛,取得了不小的進步,但未竟全功。這將使“星艦”項目乃至后續(xù)一系列宏偉計劃面臨更大的不確定性,研制團隊需付出更大的努力。
總體來看,“星艦”第二次試飛雖然取得較大進步,但仍未能完成全部驗證目標,勢必會影響后續(xù)任務進度。根據不同任務需求,“星艦”規(guī)劃發(fā)展貨運型、在軌加注型、載人登月型等。本次發(fā)射的是“星艦”貨運型,未來運營可以配備類似航天飛機的開合式載荷艙門,將大質量載荷送入太空,還有望執(zhí)行在軌維修、帶回航天器等任務?,F在來看,實現這些規(guī)劃恐怕要推遲了。
太空探索技術公司一直未放松對“星艦”的改進工作,這些改進雖然沒能確保本次復飛完全成功,但仍發(fā)揮了不容忽視的作用。在發(fā)射場里,最引人注目的變化是整修一新的發(fā)射臺,以及在“星艦”點火之際噴出的巨大水幕。此外,本次發(fā)射的“星艦”將負責發(fā)動機擺動的液壓作動器改為電驅作動器,進一步減輕了發(fā)動機重量,縮短了響應時間;嘗試改用火箭兩級熱分離,不必額外增加分離驅動裝置,而且第二級“無縫銜接”啟動發(fā)動機,減少動能損失,有望提升一定的運力。不過,其缺點也不容忽視,那就是第二級發(fā)動機的噴流可能會損壞第一級。這個隱患對于可回收復用火箭值得警惕,因此需要對第一級頂部進行額外防護,“星艦”為此加裝了保護頂蓋,導致死重增大。
為了防止再現“星艦”首飛時自毀系統(tǒng)延遲40秒才摧毀火箭的情況,本次自毀系統(tǒng)進行了“增強和重新認證”。外界認為,這個改進的實質就是增加貯箱爆破點,加大炸藥量。從這次“星艦”自毀的效果來看,這項改進確實“立竿見影”。
“星艦”兩次試飛都未完全實現目標,必然會延誤一系列后續(xù)重大任務。
2021年,太空探索技術公司中選了“阿爾忒彌斯計劃”的載人登月艙供應商,方案改進自“星艦”第二級,還有配合任務專門貯存和轉運低溫推進劑的在軌加注型“星艦”?!鞍栠瘡浰?3”載人登月任務被規(guī)劃在2025年底,但受“星艦”兩次試飛不順利的影響,恐怕美國航天員重返月球不會早于2026年,甚至更晚。
“星艦”進度不及預期,新一代“星鏈”同樣遭受打擊。盡管“星鏈”用戶已突破200萬,但快速增加的服務需求和衛(wèi)星更新換代的壓力同樣很大,太空探索技術公司為此研發(fā)了單星重達2噸的完全版第二代衛(wèi)星,但必須用“星艦”發(fā)射??梢哉f,“星艦”已成為制約“星鏈”擴張的“緊箍咒”。
“星艦”項目的高難度和高風險陸續(xù)暴露,各項試驗成本預計將顯著上升,這也是“星艦”融合了過多新技術的必然后果,公司早有預期和準備。從長遠來看,“星艦”多久以后“涅槃”再飛,完全實現設計目標,后續(xù)的載人登月、近地軌道大載荷投送乃至火星之夢能否順利成真,值得繼續(xù)關注。