3月4日更新:昨天,星舰 SN10 在着陆后爆炸了。这是 SpaceX 星舰火箭连续第三次爆炸。下面的故事,最初发布于 2 月 17 日,概述了该公司使用大型航天器存在争议的方法。
2 月份,一枚闪闪发光的 15 层高的火箭在德克萨斯州布朗斯维尔附近的一个沿海测试设施上空化为巨大的火球爆炸。SpaceX 通过 YouTube 播出的这场熊熊大火的坠毁视频,看起来就像迈克尔·贝的爆米花大片。
在许多观察者看来,星舰 SN9 火箭的坠毁对 SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克及其希望有一天载人登陆火星的先驱工程师团队来说,似乎是一个重大挫折。但对 SpaceX 主要集成工程师约翰·因斯普鲁克(John Insprucker)来说,这次坠毁只是日常工作的一部分。因斯普鲁克在坠毁后的视频中说:“我们又一次进行了出色的飞行。我们只是需要稍微改进一下着陆。”
确实需要改进着陆。以下是关于那次火焰熊熊的事件、12 月份的另一次事件、即将进行的尝试(3 月 4 日更新:那次也爆炸了)以及 FAA(美国联邦航空管理局)为何介入的原因。
SpaceX 的星舰 SN8 和 SN9 发生了什么
将火箭送入太空很难。将它们完好无损地降落回地球以便重复使用则更难。NASA 几十年来一直知道这一点,但现在我们正处于太空旅行的新时代,SpaceX、杰夫·贝索斯的蓝色起源公司以及其他私人公司正在竞相以只有四分之一世纪前的科幻电影才能想象的方式向公众开放太空。
2 月 2 日的坠毁发生在不到三个月后,另一枚星舰火箭 SN8(SN 代表序列号)于 2020 年 12 月 9 日在 SpaceX 位于德克萨斯州布朗斯维尔附近的博卡奇卡(Boca Chica)设施也爆炸了。尽管壮观且看似危险,但两次爆炸并非完全出乎意料。(值得注意的是,这两次都是无人测试,没有人受伤。)
在 11 月 24 日 SN8 发射前的推文中,埃隆·马斯克表示,“很多事情都需要顺利进行”,并将完全成功的可能性定为“1/3”。尽管 SN8 坠毁了,SpaceX 随后仍宣布此次飞行代表着一次“了不起的测试”,并补充说:“祝贺星舰团队!”在坠毁后的推文中,马斯克表示爆炸是由于油箱压力过低造成的。
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SpaceX 星舰计划于 2016 年启动,目标是每次发射货物和多达 100 人,执行前往月球和最终登陆火星的任务。在其早期开发阶段,马斯克曾表示星舰飞行器可能在 2020 年之前将人员送入太空,但他后来收回了这一说法,称在此之前可能还有“数百次任务”需要完成。
星舰火箭实际上是一个两级可重复使用发射系统的第二级。完全投入使用后,星舰将搭载有效载荷和乘客,并使用名为超级重型(Super Heavy)的第一级或助推火箭送入太空。助推器与星舰配合,帮助航天器离开地球。这两者都不应与该公司久经考验的猎鹰 9 号(Falcon 9)混淆,猎鹰 9 号已被证明有能力可靠地(通常)返回地球。猎鹰 9 号也不执行星舰那样的腹部俯冲机动。
星舰爆炸后 FAA 为何介入
尽管马斯克和他的 SpaceX 团队希望将他们的航天器轰轰烈烈的摧毁描绘成载人航天过程中一个常规的环节,但美国联邦航空管理局(FAA)已经介入,对火箭公司如何管理其发射以及如何处理公众安全问题表示担忧。
《The Verge》在 1 月下旬报道称,12 月份的发射“违反了”该公司的 FAA 测试许可的条款;FAA 发言人告诉《Popular Science》,对该事件的调查包括“对公司安全文化、运营决策和流程纪律的全面审查”。
监管审查促使马斯克在推特上愤怒回应,他表达了对该机构批评的不满:“与其民航部门(一切正常)不同,FAA 的航天部门有着根本上错误的监管结构,”马斯克发推文说。“他们的规定是为了每年从几个政府设施进行几次一次性发射而制定的。根据这些规定,人类永远无法登陆火星。”
此次发射还导致一些航天界人士质疑 SpaceX 明显的冲动行事。“在 SpaceX 展示了其在 SN8 测试飞行中实际上已成为‘为所欲为’之后,我对其非常批评,”总部位于英国的火箭发射和卫星追踪公司 Seradata 的分析师 David Todd 表示。
由于 FAA 的审查,原定于 1 月 28 日发射的 SN9 在该机构要求提供有关航天器和飞行计划的更多信息并最终批准后,延迟了约一周。
FAA 发言人史蒂夫·库尔姆(Steve Kulm)告诉《The Verge》:“虽然我们认识到快速推动商业太空的增长和创新很重要,但 FAA 不会危及保护公众安全的责任。”“只有在我们确信 SpaceX 已采取必要措施遵守监管要求后,我们才会批准修改。”
该机构最终给予了批准,并对 SpaceX 已采取必要措施确保公共安全表示满意,SN9 于 2 月 2 日成功发射。
在成功初步发射后,不锈钢星舰 SN9 达到了计划中的 6.2 英里(约 10 公里)高度,但在下降过程中,一个发动机未能点火,导致航天器无法自行纠正姿态并着地爆炸。
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在 SN9 之后,FAA 又展开了第二项关于该公司发射实践的调查。一位 FAA 发言人通过电子邮件表示:“事故调查旨在进一步提高公众安全,而不是追究责任。它试图确定根本原因并找出纠正措施,以避免发生类似的事故。”
SpaceX 似乎又一次泰然处之,对坠毁表现出一种看似漫不经心的态度。在 2 月 11 日的乔·罗根(Joe Rogan)播客采访中,马斯克说:“这是一个测试项目。我们预计它会爆炸。坦率地说,如果它不爆炸,那才奇怪。如果你想把有效载荷送到轨道,你必须把事情做到极致。”
随着这家太空公司为 SN10 的发射做准备(3 月 4 日更新:它爆炸了),马斯克和他的团队预计成功率会更高,可能高达60%。但该公司也希望重塑期望:“这些测试飞行都是为了提高我们对一个完全可重复使用的运输系统的理解和开发,该系统旨在运载乘员和货物进行长途星际飞行,并帮助人类重返月球,前往火星及更远的地方,”SpaceX 在星舰网站上表示。
总而言之,SpaceX 与 NASA 的合作是公共-私人伙伴关系中的一个了不起的发展,它吸引了公众的想象力,并重新激发了自早期航天飞机任务以来未曾有过的人类太空旅行兴趣。但近期的爆炸在很多方面凸显了在一个传统上由政府机构主导的领域——太空——的文化差异。一些专家认为,刻板的政府方法可能已经过时,需要一种更现代的视角。
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“NASA 试图对一切进行最大程度的模拟,而 SpaceX 则基于‘测试直到损坏’的原则,”Todd 说。
Todd 表示,SpaceX 的“破坏性测试”方法具有相对快速地使航天发射系统投入使用的优势,“然而,与使用 NASA 更详细的建模方法相比,这可能意味着发射失败会更频繁地发生——尤其是在早期飞行中。”
他认为,这些“成长中的烦恼”最终会被解决,但 FAA 和 SpaceX 之间的紧张关系在可预见的未来可能会持续下去。
这个故事最初于 2021 年 2 月 17 日发布。此后我们进行了更新。