4 月 20 日，有史以来威力最大的火箭矗立在德克萨斯州博卡奇卡的发射台上，不锈钢外壳在阳光下熠熠生辉。几分钟后，火箭和发射台就化为熊熊燃烧的碎片。这是 SpaceX 星舰首次灾难性的轨道试射。
发射仅几秒钟，火箭强大的推力就摧毁了 SpaceX 德克萨斯州星港基地的混凝土发射台，将碎片炸飞至六英里外的伊莎贝尔港。火箭着火了。发射不到四分钟，它就开始在空中翻滚，然后爆炸了。
联邦航空管理局（FAA）停飞了星舰，等待对爆炸事件的调查，但该火箭可能很快就会再次发射。9 月 8 日，FAA 结束了调查，并列出了 SpaceX 在第二次尝试将星舰送入轨道之前需要采取的 63 项纠正措施。
“FAA 对所有商业发射都有批准权，因此他们是授予公司发射许可的机构，”美国空军高级航空航天研究学院的空间政策专家兼讲师温迪·惠特曼·科布说。“任何时候发生爆炸，他们都想知道原因。因为他们想确保不仅发射是安全的，而且不会伤害到地面上的任何人。”
SpaceX 将不得不向 FAA 证明公司已成功完成了这 63 项纠正措施，然后申请修改后的发射许可。“一旦获得批准，理论上他们可以随时发射，”惠特曼·科布说。FAA 和 SpaceX 都没有公开说明这些修复措施是什么。但这些措施可能解决了 4 月份发射失败的问题。
星舰的成功寄予厚望。它是 SpaceX 扩展发射业务和星链卫星业务的关键。NASA 计划在 2025 年通过一架改装过的星舰作为“阿尔忒弥斯 III”任务的月球着陆器，再次将人类送上月球。如果 SpaceX 能够解决这些问题——惠特曼·科布和其他专家认为这是很有可能的——那么该公司可能会让其火箭计划和 NASA 的登月计划重回正轨。这次调查也可能为月球及其他天体往返的宇航员提供关于发射台建设的见解。
发射失败
尽管星舰尚未进入轨道，但它仍然是人类发射过的威力最大的火箭——这一称号它从苏联的 N1 火箭手中夺走。N1 火箭旨在为苏联宇航员登月提供动力，其第一级产生了1020 万磅的推力。星舰在其“堆叠”结构中有两个阶段；仅第一级，即超级重型助推器，就产生了1670 万磅的推力。
正是这种破纪录的动力，使得 SpaceX 选择从一个没有火焰沟等特征的混凝土发射台上发射星舰显得有些奇怪。这些凹槽设计用于将火箭的喷流引离发射台和飞行器本身。SpaceX 还可以使用水喷淋系统淹没发射台，以帮助缓解火箭发动机的热量和声冲击波。
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中佛罗里达大学物理学家菲利普·梅茨格说：“你绝不会在没有更好设计的、能主动缓解发射环境中喷流影响的情况下，用如此大的推力发射火箭。因为你担心喷流产生的热量和动态力会破坏材料并产生抛射物。如果抛射物以某种方式击中发射飞行器，导致火箭在塔架附近爆炸，可能会摧毁大量需要很长时间才能重建的基础设施。”
事实上，4 月份的发射将发射台炸毁，并挖出了一个“大约房子那么深”的弹坑。
对登月的启示
梅茨格一直在研究星舰的发射，并正在撰写一篇关于结果的论文。他想了解出了什么问题——因为故障的方式对于设计未来在月球或其他天体的火箭和着陆平台很重要。
大多数月球着陆平台的设想都只是使用平坦的混凝土。“没有火焰偏转器，没有火焰沟，没有水，”梅茨格说。“我决定，因为纯粹是为了解决物理学问题带来的乐趣，也因为我们可能会从月球着陆平台中学到东西，所以我将认真对待这件事。”
他发现，博卡奇卡发射台上的混凝土块以每小时 200 英里以上的速度飞出。由星舰燃烧甲烷和液氧的猛禽发动机产生的一团热蒸汽和二氧化碳，将沙子扬向空中，并将其带到伊莎贝尔港。梅茨格意识到，这个过程可能类似于火山爆发前压力积聚的方式。
“我们能想到的唯一解释是，着陆平台裂开了，推力的高压将气体驱动穿过裂缝，”他说。这增加了平台下方的压力，直到它爆发。他说，月球着陆平台必须通过增加排气孔或建造更坚固、抗断裂的平台来避免这个问题。
这在月球上可能很困难，因为资源、机械和大气稀缺将阻碍重型施工。但在地球上，SpaceX 可能有一个解决方案——一个主动冷却的钢板，用水冷却，以防止在火箭发射时熔化。
“这确实是个好主意，”梅茨格说。“如果他们的工程师做得正确，这应该能完全解决这个问题。”
至于防止下一枚星舰在空中爆炸，SpaceX 表示，他们发现是燃料泄漏在超级重型助推器内部点燃了。据公司网站上的更新，由此产生的火灾导致助推器与控制其飞行的计算机断开连接，从而导致火箭翻滚然后爆炸。该公司表示，“已显著扩展了超级重型发动机舱原有的消防系统，以防止未来的发动机舱火灾。”
下一步
虽然 FAA 和 SpaceX 都未透露双方目前处于哪个阶段，但 SpaceX 创始人埃隆·马斯克暗示，他的公司已完成了纠正任务。9 月 5 日，在 FAA 发布公告之前，他在推特上表示，“星舰已准备好发射，等待 FAA 许可批准。”
如果球确实在 FAA 手中，而监管机构只是在审查 SpaceX 所做的工作，“我认为不会超过几周，”惠特曼·科布斯说。“这是我最好的猜测。”她指出，如果是这样，那么 SpaceX 和 FAA 就以非同寻常的速度进行了工作，以便让星舰准备好进行另一次发射尝试。惠特曼·科布将 SpaceX 与竞争对手蓝色起源进行了对比，蓝色起源的“新谢泼德”火箭在 2022 年 9 月 12 日发射失败后一年多仍被停飞。“蓝色起源仍处于 FAA 调查阶段，尚未能够发射，”她说。“他们还没有申请修改后的发射许可。”
然而，快速重制星舰及其发射台并不能保证下一次发射会一帆风顺。但惠特曼·科布指出，与 NASA 或其他火箭制造商相比，SpaceX 更愿意测试新型航天器，观察它们失败，然后迅速进行更改。例如，第八架星舰原型机在 2020 年 12 月的一次高空测试中爆炸性翻滚中被毁，但该公司继续前进。
她说：“考虑到 SpaceX 在过去几年中取得成功并证明批评者是错误的能力，我没有任何证据表明他们无法做到这一点。”
梅茨格还指出，负责让星舰准备再次飞行的人是威廉·格斯滕迈尔，他在 2020 年加入 SpaceX 之前，曾是 NASA 人类探索和运营的副局长。“格斯滕迈尔在航天界是个传奇人物，”梅茨格说。“他非常可靠。我不知道世界上有没有人比比尔·格斯滕迈尔更适合管理这类项目。”
