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从“炸烟花”到“顺利回收”,首批星舰完成收官任务!|【经纬低调出品】

经纬创投  · 公众号  · 科技投资  · 2024-11-20 07:43

主要观点总结

本文详细回顾了SpaceX公司星舰的发展历程和关键任务,包括第六次试飞的任务目标、技术挑战和回收方式的探讨。同时,文章还介绍了星舰的商业价值和未来潜力,以及其对太空探索领域的影响。

关键观点总结

关键观点1: 星舰第六次试飞的任务突破点

星舰第六次试飞的任务包括尝试在太空中重新点燃猛禽发动机,评估新的次级热保护材料,实现夜晚发射、白天返回的高精度着陆能力,再现“筷子夹火箭”等。

关键观点2: 火箭回收技术的多样性

火箭回收技术包括降落伞回收、滑翔回收和垂直起降回收等。每种方案都有其特点和应用场景,如降落伞回收适用于小型火箭,滑翔回收和垂直起降回收则更适合大型火箭。

关键观点3: 星舰的商业价值和未来潜力

星舰被看作是SpaceX最具商业价值的部分,其未来将推动太空探索领域的飞速发展,实现更频繁、更廉价的太空旅行。SpaceX公司的商业性也深入到同行心中,其发射服务受到众多创业公司的青睐。

关键观点4: 星舰对太空探索领域的影响

星舰的试飞成功和商业化运营将引领整个航天行业的进步,吸引更多资金进入这一领域,推动航天创业公司的涌现和发展。


正文

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1.二级猛禽发动机尝试在太空中重新点火,携带有效载荷进行轨道任务。

单个猛禽发动机的空间燃烧,是为了轨道飞行任务作准备,以证明飞船离轨燃烧所需的条件和能力。通过热防护实验和操作变化,星舰的飞行数据和能力极限将被测试生成,并用于捕获和再利用的分析当中。

2.评估新的次级热保护材料,进行隔热瓦测试。

测试一:考验前襟翼能否克服过往的烧蚀痛点,以更高的迎角飞行,用以测试极限;
测试二:测评新型二级隔热片防护材料的耐高温表现;
测试三:在星舰飞船两侧拆除八列隔热片,以测试星舰回收硬件的安装位置的耐高温性,进一步提升回收能力。

3.实现夜晚发射、白天返回,攻克重返大气层的更大迎角。

相较于第五次发射的昼发夜落,第六次发射选择了夜发昼落。时间上的考量主要是为了观测星舰着陆,这也是测试重点之一——进一步验证飞船的高精度着陆能力。

星舰预着陆时间为当地早上6点,舰落点的无人机和观测人员将抓住良好的光学拍摄和视觉观察条件,获得高清全面的飞船着陆影响。在下降的尾声阶段,飞船会「刻意」以更大的迎角飞行,有目的性地评估襟翼控制的限制,从而获取着陆剖面的数据。

4.再现“筷子夹火箭”,捕获超重型助推器。

作为上次任务的重要成果,第六次发射沿用已有技术并加以部分更新和测试。有趣的是,在第五次成功捕捉时,马斯克发布照片,轻描淡写地配文「早上好」,但默默换掉了陪伴他许久的「硅谷钢铁侠」头像。


5.作为星舰第1批次的收官之飞,为第2批次的飞行做足准备、发现问题。

下一次见面,全新升级的第2批星舰将接过接力棒、搭载着改良过的前襟翼、扩容后的推进剂罐、全新升级的隔热瓦以及加强的二级热防护层,继续执行太空补给、走向火星的任务。

2
“筷子夹火箭”竟是误解
回收还有哪些方案可行?

  • 被“低估”的火箭,是主动挂上去的

观感惊艳世人的“筷子夹火箭”,实际上主要靠 火箭自主「寻找」发射台 完成。火箭归位时,自身的倒L形挂点对准机械臂的回收机构,连接在一级贮箱的上底上,使机械臂得以承载火箭的重量。

图源:SpaceX和太空探索视频号

因此,与其说火箭是被“夹住”,不如说火箭“挂在”了机械臂身上。但是,整个流程的难度并不会因此降低。火箭在下降过程中,需要及时找准机械臂,根据实时方位改变推力大小与速度方向,考验着燃料消耗、下降速度以及发动机的动态调节。

同时,能否「稳稳地安全着陆」也要求火箭保持高精度的下降姿态和着陆角度。以SpaceX的猎鹰9号为例,火箭的精度达到了垂直速度误差 1.47m/s、水平速度误差 0.15m/s、倾斜误差 0.4°、偏离目标中心 0.7m的极小值。

SpaceX的成功并不意味着回收火箭模式的定型。按照火箭的回收部分细分,包含一子级/助推器的回收、整流罩的回收以及组合体回收等等。其中,前两项主要指对运载火箭的某一特定部分回收再利用。组合体回收则指,将火箭的部分组合进行一体设计、一体回收再利用。

  • “回收进行时”:一子级方案有哪些?







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