马斯克:星际飞船原型SN5完成发动机测试,低空短距离飞行测试发生在即

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马斯克:星际飞船原型SN5完成发动机测试,低空短距离飞行测试发生在即

编者按:本文来自腾讯科技,审校 金鹿 。

SpaceX星际飞船原型SN5完成发动机静态点火测试

据媒体报道,埃隆·马斯克说,美国太空探索技术公司SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)表示,其星际飞船全尺寸原型SN5已经成功完成了对其猛禽发动机的关键静态点火测试,并已经准备好进行150米高度的短距离飞行测试,这将标志着首艘原型飞船通过了SpaceX的原定开发计划。

在德克萨斯州南部,星际飞船SN5上的猛禽发动机启动了几秒钟。测试结束后不久,马斯克证实,静态点火成功意味着该公司现在计划推进该飞行器的短程低空试飞。美国联邦航空管理局已经发出通知,这次150米的飞行测试最快可能在当地时间周日进行,发射窗口将在当地时间上午8点打开。

这将是自2019年8月下旬最初测试原型StarHopper升空至150米以来,星际飞船硬件原型的首次飞行测试。在那次测试中,一台猛禽发动机在着陆前向上和横向移动了约100米,成功地展示了甲烷燃料发动机的推力和矢量控制能力。

SpaceX去年制造出首艘用于测试的星际飞船原型Mk1和Mk2,它们基本上只是由星际飞船的底座组成,并安装了单台猛禽发动机,以测试低空飞行和着陆能力。从那时起,SpaceX始终在建造全尺寸演示原型,以进行更多的试飞,最初寻求立即进行高空测试。其中,星际飞船Mk1在储罐压力测试期间被毁,而星际飞船Mk2也被报废,随后该公司将重点转向星际飞船Mk3(更名为星际飞船SN1,开始了该系列的新命名)。

在过去的八个月里,SpaceX在南得克萨斯州建立了工厂,并开始大量制造星际飞船原型。该公司的工程师和技术人员已经将建造一艘星际飞船原型的时间从几个月减少到几周,使该公司离马斯克设定的最终目标更近了一步,即大规模生产大型星际飞船,将来可能会让人类在火星上定居。

自那以后,SpaceX的星际飞船原型制造和测试速度加快,星际飞船SN3和星际飞船SN4在测试过程中都发生了灾难性的故障。直到最近,SpaceX成功对星际飞船SN5进行了静态点火测试,并准备进行全尺寸原型的第一次低空短距离飞行测试。此前由于受天气和技术问题影响,星际飞船SN5的静态点火测试被推迟了数次。

就在SpaceX测试星际飞船SN5的同时,现场还有几个未来原型的硬件,包括将使用新的、更坚韧合金材料的型号。最终,SpaceX公司计划使用未来迭代原型在20公里高空进行飞行测试,时间可能是在今年晚些时候。在此之后,该公司预计将专注于完成发射系统的第一阶段,这种超重型火箭将用于将星际飞船送入低地轨道。

最终,SpaceX希望用星际飞船取代它的所有运载火箭,包括猎鹰9号火箭和猎鹰重型火箭,并将其与即将推出的超重型火箭助推器共同将大量货物运送到火星,以便在这颗红色星球上建立永久的人类基地。显然,在实现这个崇高目标之前,星际飞船还需要接受很多测试,经历多次迭代,但马斯克和SpaceX似乎热衷于在相对公开的环境中快速迭代和测试。

大量的测试对于航天器的开发来说属于标准流程,但公开进行测试却十分罕见。SpaceX制造真正的原型进行测试,然后利用测试结果再制造新的飞船版本以改进技术。

马斯克说,最终版本的星际飞船将配备六个猛禽发动机,高约50米,能够搭载100人。而超重型火箭助推器本身也将由31个猛禽发动机提供动力。马斯克表示,星际飞船和超重型火箭将完全和快速地重复使用。这位亿万富翁设想,这两大硬件的结合最终将满足SpaceX的所有需求,从发射卫星到地球轨道,再到将乘客运送到月球、火星甚至更远的地方。

俗话说,千里之行,始于足下。要想实现星际飞船的星际旅行梦想,SpaceX可能首先要实现近地轨道载人发射的常规化。最近,SpaceX的一位高级主管分享了下一艘被指派发射NASA宇航员的载人龙飞船照片,并确认该飞船几乎已经准备好运往佛罗里达州。

SpaceX首艘正式用于商业运营的载人龙飞船可能会在一两周后运往佛罗里达州

在SpaceX位于加州霍桑的火箭工厂深处,首艘正式用于商业运营的载人龙飞船(Crew-1)据信代号为C207,目前正处于最后集成的后期阶段。最新照片证实,该飞船几乎已经完工。除了安装车身面板和其他几项将在飞船抵达佛罗里达后完成的任务外,C207已经完全配备了隔热罩、窗户、DRACO机动推进器、SuperDRACO中止推进器、降落伞展开硬件等。

SpaceX载人飞行任务管理总监本吉·里德(Benji Reed)声称,SpaceX的Crew-1任务首次发射仍在按计划进行,最早将于9月下旬发射。据报道,C207及其升级后的后备箱部分也在按部就班地从加州被运往SpaceX的佛罗里达发射设施,以遵照预定时间表行事,并可能在两周左右的时间内运往东部。

代号C207、即将参与商业运营的SpaceX首艘载人龙飞船

SpaceX的最新载人龙飞船与目前在轨航天器(C206)之间唯一的主要(已知)区别在于,前者的消耗性后备箱部分包含了升级的太阳能电池板。除了有效地为飞船提供空气动力学罩和安装适配器,后备箱还提供了用于热管理的散热器和独特的太阳能电池阵列,以在轨道上为航天器提供电力。

虽然载人龙飞船不太可能会使用它,但后备箱也可以作为未加压货物的固定装置。这将使货运龙飞船在今年晚些时候开始发射后,能够携带更大的外部有效载荷到国际空间站(ISS)。在2020年4月退役之前,货运龙飞船曾十几次使用类似的后备箱向国际空间站运送未加压货物。

根据NASA和SpaceX在过去几个月的几次评论,作为历史上第一艘将宇航员送入轨道的私人航天器(Crew Dragon C201),已知的唯一限制是其后备箱的太阳能电池。这似乎是在地面测试和首次无人演示发射时发现的,目前版本的后备箱在轨道上受到太阳能电池逐渐退化的影响,慢慢减少了太阳能电池板可以产生的电量。最终,功率输出可能会下降到飞船将不再能够有效地为电池充电的地步。如果宇航员在船上,航天器处于自动飞行状态,这将导致灾难性的故障。

SpaceX载人龙飞船可以在轨道上停留的时间,实际上受到太阳能电池退化的限制,大约为120天。在名义上运行的宇航员发射中,载人龙飞船将需要至少半年(180天)时间对接到国际空间站上。第二次演示任务最初预计最多只能持续几天或几周,所以对短缺的担忧微乎其微,但它本质上确实意味着安装更坚固的太阳能电池板是不可避免的。

当C207抵达佛罗里达时,它将与猎鹰9号火箭助推器B1061集成,并可能在不久之后加入消耗性上级和后备箱部分。然而,在发射Crew-1之前,SpaceX需要将C206和NASA宇航员鲍勃·本肯(Bob Behnken)和道格·赫尔利(Doug Hurley)安全接回地球。到目前为止,这艘飞船计划最早于美国东部时间8月1日晚上离开国际空间站,随后大约18小时后重返大气层并溅落在海洋中。

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