SpaceX星際飛船發射後發射台就像被炸彈炸過
本週早些時候,SpaceX在全球航天愛好者的期待中發射了其”星艦”火箭。這枚火箭在沒有對發射場進行任何保護的情況下起飛,留下了一個巨大的”彈坑”,並摧毀了發射塔的底座。在這次歷史性的發射之後,隨著眾所周知的”塵埃”漸漸散去,人們紛紛猜測為什麼”星艦”的第一級和第二級在升空之後無法分離。
SpaceX的”星艦”火箭使用33個引擎升空,使其成為目前除NASA的SLS外世界上唯二的超重型火箭。這使得該火箭產生了數百萬磅的力量,比美國宇航局將人類送上月球的土星五號火箭還要大。雖然獵鷹重型火箭的額定重量也可以將超過50噸的物體發射到軌道上(美國宇航局對超重型火箭的官方分類),但儘管已經運行了幾年,它還沒有嘗試過發射這樣重的有效載荷。
據稱,”星艦”的推力高達1700萬磅,如果其上級也可以被做成消耗性的,那麼該火箭能夠將驚人的250噸酬載提升到低地球軌道(LEO)。這種推力也需要在發射場上進行屏蔽,以免破壞地面設施,而SpaceX本週早些時候決定在沒有屏蔽的情況下發射,這使得發射場看起來像是被炸彈撕裂了一樣。
來自幾個來源的錄像顯示,發射塔的底部有一個巨大的坑。濃煙散去後,軌道發射架(394英尺高的火箭的”支架”)已幾乎無法辨認,發射場的錄像在互聯網上流傳開來。
發射台的圖像顯示,其正下方的混凝土全部被火箭吹走,其下的土地和泥土清晰可見。報導這一事件的獨立攝像機顯示,發射後靠近發射台的地方立即出現了大量的塵埃雲和大塊的混凝土在空中飛舞,附近伊莎貝爾港的居民報告說,”火藥般的”塵埃從空中落下,甚至覆蓋了他們的車輛。
這種衝擊力應該被SpaceX預測到,至少是由於它可能對軌道測試發射產生的潛在影響。美國聯邦航空局曾允許SpaceX只進行一次飛行,這使發射嘗試的賭注更大了。
事實上,互聯網論壇上關於發射台事故導致火箭的第一級和第二級在越過最大空氣動力壓力點後未能分離的猜測甚囂塵上。雖然這次發射是成功的,因為”星際飛船”飛得很遠,但發射台(而不是火箭)可能是導致末級火箭不能進入軌道的原因,這有點讓人失望。有一些猜測認為,墊子上的大塊混凝土損壞了火箭的引擎和操縱系統,使其無法準確地保持飛行軌跡和關鍵的機動性。
此外,論壇上未經核實的消息來源稱,星際飛船有一個相當激進的階段分離設計。SpaceX的獵鷹9號的第一級和第二級通過一個推桿機制分離,在助推器的外環引擎關閉後,第二級被彈出。與此相反,”星艦”將利用能夠以驚人的270度”翻轉”,隨後內部引擎將關閉,”星艦”的第二級將分離。
在發射測試期間,SpaceX公司的主持人約翰-斯普魯克和凱特-泰斯也支持這一理論。在2分47秒時,地面控制小組確認助推器引擎關閉,但發射的鏡頭仍然顯示一些引擎仍在燃燒,Insprucker先生宣布星際飛船”開始翻轉級分離”。
在這之後,火箭完成了幾乎兩次”旋轉”,但泰斯在3:23分時聽起來相當平靜,她簡單地分享了SpaceX正在”等待階段分離”。這表明,在發射過程中,作為階段分離的一部分的翻轉是預期中的。在這一點上,助推器的引擎繼續燃燒,Insprucker大約在10秒後補充道:
是的,凱特現在看起來我們看到了翻轉的開始,但顯然我們從地面攝像機中看到整個星艦堆棧在繼續旋轉。我們現在應該已經開始分離,但似乎並不是按計劃中的那樣。
再來說說發射台的損壞,SpaceX的負責人埃隆-馬斯克先生承認,他的公司低估了在全面發射過程中對發射台可能發生的損壞。馬斯克在一條推文中分享道:
3個月前,我們開始建造一塊巨大的水冷鋼板放在發射台下。我們沒有及時準備好,而且根據靜態火災數據,我們錯誤地認為混凝土可以撐過一次發射。看起來我們可以在1到2個月內準備好再次發射。
他補充說,猛禽發動機的火焰擊碎了混凝土,而不是侵蝕它–暗示也許SpaceX已經預期會出現第二種情況。水冷的鋼板下會有水流動,以消除火箭的熱量。設計一個火箭發射台是很複雜的,會影響到可以被帶入軌道的質量。這是因為運載工具必須有足夠的強度,以承受從地面上反射出來的衝擊波,並沿著火箭的側面運行。增加強度意味著增加質量,然後減少載荷能力。