確認(rèn)濺落！星艦第十次試飛成功！

（來源：SpaceX）

經(jīng)歷了多次失利和取消后，SpaceX 的星艦終于完成了第十次試飛。

這一次，它沒有功虧一簣，而是經(jīng)受住了考驗(yàn)、完成了既定任務(wù)，順利返回大氣層，成功濺落印度洋。當(dāng)然，最后化作一團(tuán)火光也在意料之內(nèi)（計(jì)劃之中的硬著陸）。

此次任務(wù)目標(biāo)與第八次和第九次試飛幾乎相同，包括級間分離、進(jìn)入亞軌道、亞軌道飛行、部署模擬載荷、猛禽發(fā)動機(jī)太空再點(diǎn)火、超重型助推器回收實(shí)驗(yàn)等等，還有對星艦隔熱材料和結(jié)構(gòu)的極限測試。

這一里程碑式的成就，讓馬斯克離他的“火星夢”又近了一步。

（來源：SpaceX）

當(dāng)?shù)貢r間 8 月 26 日傍晚 6 點(diǎn)半，美國德克薩斯州星際基地，隨著 33 個發(fā)動機(jī)的轟鳴，星艦第十次試飛正式開始。

發(fā)射后 2 分半左右，超重助推器完成級間分離。

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7 分鐘左右，超重助推器按計(jì)劃落入墨西哥灣，完成了一系列實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行回收。

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9 分鐘左右，進(jìn)入既定軌道，發(fā)動機(jī)關(guān)閉。

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19 分鐘，載荷艙門成功開啟，首次部署星鏈模擬載荷。

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25 分鐘，成功部署所有模擬載荷，完成了前兩次試飛未能完成的任務(wù)。

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38 分鐘左右，星艦完成猛禽發(fā)動機(jī)太空再點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。

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47 分鐘，再入過程中，助推器四周似乎出現(xiàn)了爆炸，右下角結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯的損傷。

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再入時出現(xiàn)了長時間的“火光秀”。這個階段的星艦正在經(jīng)受高速、高溫的考驗(yàn)，目的就是測試其結(jié)構(gòu)的耐熱性和穩(wěn)定性，其輪廓設(shè)計(jì)旨在在最大進(jìn)入動態(tài)壓力點(diǎn)時對上級后襟翼的結(jié)構(gòu)極限施加壓力。

（來源：SpaceX）

53 分鐘左右，隨著試飛的進(jìn)行，星艦飛到了有陽光的地方。

這是經(jīng)過設(shè)計(jì)和計(jì)算的，目的是讓直播效果更好，SpaceX 也能收集到更清晰的畫面資料。

58 分鐘左右，后襟翼已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的損傷，但仍然可以晃動以控制姿態(tài)。

（來源：SpaceX）

（來源：SpaceX）

64 分鐘，進(jìn)入亞音速狀態(tài)，機(jī)身和襟翼都經(jīng)受住了高溫的考驗(yàn)。

（來源：SpaceX）

66 分鐘，星艦開始調(diào)整姿態(tài)，從水平調(diào)整到垂直。

（來源：SpaceX）

十秒后，星艦在印度洋成功濺落，化作一團(tuán)火光。

（來源：SpaceX）

據(jù) SpaceX 介紹，在級間分離后，助推器在啟動助推回燃之前嘗試了可控方向翻轉(zhuǎn)。這是通過關(guān)閉火箭上的幾個通風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)的，利用發(fā)動機(jī)的推力將助推器推向特定方向。

之前的助推器翻轉(zhuǎn)方向是隨機(jī)的，這取決于星艦上級發(fā)動機(jī)在點(diǎn)火時產(chǎn)生的微小推力差異。實(shí)現(xiàn)可控翻轉(zhuǎn)將減少所需備用推進(jìn)劑的量，從而能夠在上升過程中使用更多推進(jìn)劑，將更多有效載荷送入軌道。

助推器回升燃燒結(jié)束后，它在下降過程中嘗試了以更大的迎角飛行。這樣可以增加大氣阻力，降低下降速度，從而減少初始著陸燃燒所需的推進(jìn)劑。

最后，在著陸燃燒期間，助推器采用了獨(dú)特的發(fā)動機(jī)開關(guān)配置。著陸最后階段，三臺中心發(fā)動機(jī)中的一臺被故意關(guān)閉，以收集中環(huán)備用發(fā)動機(jī)完成著陸燃燒的能力數(shù)據(jù)。

著陸燃燒結(jié)束時，助推器切換到僅使用兩臺中心發(fā)動機(jī)，并在火箭仍位于墨西哥灣上空時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，進(jìn)行硬著陸。

圖 | 第十次試飛全過程示意圖（來源：SpaceX）

距離上次星艦試飛失敗已經(jīng)過去三個月，SpaceX 表示，在完成對星艦第九次飛行測試失事以及 36 號飛船靜態(tài)點(diǎn)火異常的調(diào)查后，他們改進(jìn)了硬件和操作，以提高試飛可靠性。

第九次試飛中，星艦發(fā)生了兩起獨(dú)立的故障。首先，超重型助推器在成功完成上升和分離后，在返回地球的過程中為測試性能極限而有意進(jìn)行了一項(xiàng)高攻角下降實(shí)驗(yàn)。

這一極限操作導(dǎo)致助推器結(jié)構(gòu)，特別是其燃料輸送管，承受了超出預(yù)期的空氣動力，最終引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞，使燃料和氧化劑混合，在著陸點(diǎn)火時發(fā)生爆炸。針對此問題，SpaceX 計(jì)劃在未來的飛行中降低助推器的返回攻角以確保結(jié)構(gòu)安全。

與此同時，星艦上級成功進(jìn)入了預(yù)定軌道，但遭遇了第二起故障。其主燃料箱增壓系統(tǒng)的擴(kuò)散器發(fā)生了結(jié)構(gòu)性故障，導(dǎo)致甲烷泄漏至飛船的鼻錐內(nèi)。

泄漏引發(fā)了連鎖反應(yīng)，不僅造成了嚴(yán)重的姿態(tài)控制問題，還使得飛船自動放棄了部署載荷艙門和在軌發(fā)動機(jī)點(diǎn)火等關(guān)鍵任務(wù)目標(biāo)。最終，失控的星艦在再入大氣層時解體。

SpaceX 已為此重新設(shè)計(jì)并強(qiáng)化了擴(kuò)散器部件，并通過了遠(yuǎn)超飛行需求的嚴(yán)苛測試，以確保未來任務(wù)的可靠性。

第九次試飛失利后，SpaceX 在準(zhǔn)備第十次試飛的過程中遭遇了另一起事故：6 月 18 日，準(zhǔn)備進(jìn)行第十次試飛的星艦（36 號飛船）在星際基地的測試臺上發(fā)生爆炸，導(dǎo)致星艦完全損毀，測試臺周圍區(qū)域也遭到破壞。

經(jīng)調(diào)查，最可能的原因是星艦有效載荷艙段內(nèi)復(fù)合材料外包裝壓力容器（COPV）出現(xiàn)無法檢測或篩查不足的損壞，該容器失效并導(dǎo)致火箭結(jié)構(gòu)失效，進(jìn)而引發(fā)推進(jìn)劑混合和點(diǎn)火。

為了解決這一問題，未來飛行中的 COPV 將降低壓力運(yùn)行，并在將反應(yīng)推進(jìn)劑裝載到火箭上之前增加額外的檢查和驗(yàn)證測試。

毫無疑問，隨著第十次試飛的落幕，星艦在分離、載荷部署、再點(diǎn)火、隔熱等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上都積累了新的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。雖然距離真正承擔(dān)載人深空任務(wù)仍有差距，但這一次的完整流程驗(yàn)證，意味著 SpaceX 向長期目標(biāo)又邁近了一步。

參考資料：

https://www.spacex.com/launches/starship-flight-10

https://www.spacex.com/updates#flight-9-report

排版：劉雅坤