流水

2023年4月20日，SpaceX（美國太空探索技術(shù)公司）嘗試了超重-星艦組合體的首次軌道級試射任務(wù)。但結(jié)果大家都已經(jīng)知道，超重-星艦組合體在點火升空約239秒后，在數(shù)個發(fā)動機(jī)熄火、箭體嚴(yán)重傾斜翻滾的情況下，最終爆炸解體，場面頗為壯觀。

準(zhǔn)備良久的試射任務(wù)以火箭爆炸收場，本該是一件令人垂頭喪氣的事情，可公司CEO埃隆·馬斯克看上去挺高興，并在其社交媒體賬號上發(fā)消息向任務(wù)團(tuán)隊表示祝賀。

那么，這次試射到底是成功還是失敗了？莫非馬斯克是死要面子不肯承認(rèn)錯誤？

其實對于本次試射任務(wù)，馬斯克及他的團(tuán)隊把預(yù)期放得足夠低。他曾預(yù)計，這次發(fā)射的成功率只有50%。但由于本次試射任務(wù)標(biāo)志著SpaceX進(jìn)入了探索行星際旅行的全新階段，因此盡管發(fā)射成功的可能性不高，卻仍吸引了無數(shù)航天愛好者的目光。

說到這里，大家或許有些糊涂：從2008年開始，馬斯克就帶領(lǐng)著一幫人一次又一次地試射，不是已經(jīng)發(fā)射成功也回收成功了嗎？這次又在搞啥？

趁這個機(jī)會，我們不妨來“捋一捋”。

航天發(fā)射兩大件：火箭和航天器

火箭和航天器是各國航天發(fā)射任務(wù)的“標(biāo)配”。

以中國為例，風(fēng)云氣象衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、神舟飛船、嫦娥系列月球探測器、天問一號火星探測器和天宮空間站等，都被稱為航天器。它們遵循天體力學(xué)的運動規(guī)律在太空中飛行，用于完成載人、探測等一系列太空任務(wù)。

在研發(fā)過程中，工程師除了要讓航天器具備完成預(yù)定工作任務(wù)的能力，還要使其具備良好的抵抗宇宙輻射、極端溫度環(huán)境和微流星體超高速沖擊的能力。

火箭則是將這些航天器安全送入太空的運載工具，航天器越重、預(yù)定到達(dá)的飛行軌道越高，對火箭綜合能力的要求也就越嚴(yán)格。由于大氣層中的飛行環(huán)境遠(yuǎn)比真空中更復(fù)雜，所以在航天發(fā)射任務(wù)中，火箭點火發(fā)射及其升空后2分鐘內(nèi)是最容易發(fā)生事故的階段。

目前，世界許多國家都在不遺余力地研制性能更為強(qiáng)大的火箭，保障航天發(fā)射任務(wù)的順利完成。

馬斯克的SpaceX做了哪些事

SpaceX是一家由NASA（美國國家航空航天局）支持并發(fā)展壯大起來的民營商業(yè)航天服務(wù)商。自成立以來，它的任務(wù)就是研制可重復(fù)使用的火箭和貨運/載人航天器。

降低材料成本和實現(xiàn)重復(fù)使用是馬斯克降低航天發(fā)射成本的兩大法寶。

鈦合金、碳纖維等航天器制造材料太貴？那我就用不銹鋼來造火箭吧！

火箭發(fā)射一次就扔的做法太過浪費，費用太高？那我就把發(fā)射出去的火箭收回來再繼續(xù)用唄！

而SpaceX的研發(fā)方式也很簡單直接。在NASA的支持下，SpaceX快速完成了一輪又一輪的地面試驗和發(fā)射試驗。你讓我在試驗前先嚴(yán)密論證，以確保萬無一失？不存在的，只管試就是了，哪里失敗了就在哪里打一個“補(bǔ)丁”，然后繼續(xù)試。這種令大家瞠目結(jié)舌的“程序員在線修bug”式的研發(fā)方式一度使SpaceX瀕臨破產(chǎn)，但最終還是取得了不小的成功。

從2008年到2020年，經(jīng)過上百次的迭代測試，SpaceX逐步掌握了貨運/載人龍飛船的降落傘濺落回收技術(shù)和獵鷹9號運載火箭的反推垂直著陸技術(shù)。通過龍飛船和獵鷹火箭的重復(fù)回收使用，馬斯克大大降低了航天發(fā)射的成本，接了大量商業(yè)航天訂單，一時間風(fēng)頭無兩。

但馬斯克的雄心并不止于此，他最終想實現(xiàn)的是火星移民。但想要把航天器順利地運送到火星，以SpaceX現(xiàn)有的獵鷹火箭的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足要求。

為此，馬斯克又開始了迭代進(jìn)化：既然配備27臺猛禽發(fā)動機(jī)的重型獵鷹9號火箭都不夠用，那我就用33臺高功率猛禽發(fā)動機(jī)“攢”一個超重的獵鷹火箭吧！沒錯，這個新型火箭就叫作“超重（Superheavy）”推進(jìn)器。而在超重上方的航天器，要比龍飛船大得多，被命名為“星艦（Starship）”。

從2018年到2022年，SpaceX制造了30多個星艦原型機(jī)，進(jìn)行了大量地面試驗和大氣層內(nèi)飛行試驗，一步步探索出星艦發(fā)射與反推垂直回收技術(shù)。這一次的發(fā)射測試，則是首次嘗試軌道級發(fā)射任務(wù)，馬斯克似乎想看看，星艦到底能不能在近地軌道附近飛行一段距離。

按照原計劃，超重-星艦組合體發(fā)射升空后，超重推進(jìn)器將首先受控降落，星艦則繞地球飛行將近一圈后在海上濺落回收。

不過，在發(fā)射之初，組合體就因故障而出現(xiàn)了明顯的彈體傾斜現(xiàn)象。到第67秒時，可以看到一共有6臺發(fā)動機(jī)熄火了。這樣一來，整個星艦受到的推力不再平衡，因此越飛越歪，還出現(xiàn)了翻滾現(xiàn)象，最終只能以引爆告終，最大飛行高度39千米。

對馬斯克而言，即使星艦在地面爆炸都是可以接受的（以前又不是沒有發(fā)生過），而這次飛行了這么久后才爆炸，其表現(xiàn)已經(jīng)是非常棒了。同時，這次試驗證明了星艦的技術(shù)路線具有一定的可行性，后期只要排除發(fā)動機(jī)失控的故障或許就可以繼續(xù)發(fā)展。這或許就是馬斯克對本次首飛失利評價頗高的原因。