SpaceX火星飞船原型完成悬停回收测试?下一步将亚轨道飞行

北京时间 8 月 28 日凌晨,承载着埃隆·马斯克火星移民梦想的 Starship 飞船测试原型进行了首次高度达到 150 米的悬停测试,这也是迄今为止最重要的一次测试,地点在美国德克萨斯州的发射场。

在点火后,飞船原型上升到预定的 150 米高度,在保持高度的情况下横向移动到旁边的降落区后缓慢降落,最终平稳实现着陆,整个过程约为一分钟。

从简陋的造型上也能大致看出,这不会是一款大型火箭的最终外观,事实上,这个外形古怪而被戏称为“高压锅”的飞行器是Starship的原型测试火箭,也被称为Starhopper。

今天凌晨进行的悬空测试其实是 Starhpper 的第二次起飞测试,也是这一原型飞得最高的测试。一个月前,搭载了一台猛禽火箭发动机的 Starhopper 进行了首次高度仅有20米的悬停测试。这两次测试也一定程度上证明了猛禽发动机的可用性。

图 | Starhopper 悬停(来源:SpaceX)

图 | Starhopper 悬停(来源:SpaceX)

此次发射测试前,由于担心测试中发生爆炸,产生的冲击波超压作用对周围建筑的门窗造成破坏,因此在测试前就挨家挨屋通知住户暂时离开,以避免潜在的伤害。此外,在此次测试的申请中,美国联邦航空管理局还特地要求 SpaceX 购买了总额达到 1 亿美元的责任保险。这也显示出此次测试的风险和重要性。

随着此次测试的圆满结束,Starhopper 作为第一代的测试原型已经结束了它的使命。按照计划,SpaceX 准备在今年底前使用更大的 Starship 原型进行亚轨道飞行测试。这意味着未来公司将使用外形更加接近轨道飞行火箭的 Starship 进行测试,同时在未来的飞行测试中,Starship 的原型火箭将会搭载 3 个猛禽发动机。

Starship 正在一步一步成型,而最终形态的 Starship 飞船和火箭将分别会装有 7 台和 31 台猛禽发动机。

成本压力下,Starship 缩减设计尺寸

近年来,SpaceX 的发展有目共睹。在重型火箭方面,虽然 SpaceX 的猎鹰重型火箭运力惊人,但用来执行火星任务还比较吃力,而且 SpaceX 龙飞船的当务之急也是满足 NASA 的商业载人项目,暂时无暇顾及火星之旅。马斯克也曾表示,火星任务将需要比猎鹰重型大得多的火箭,那就是 Starship。

需要注意的是,与猎鹰 9 号火箭研制过程不同的是,NASA 并未对马斯克的火星计划给予任何的资金支持,Starship 目前为止的研发也全部由 SpaceX 买单,这势必会给 SpaceX 带来更大的成本压力。

图 | 火箭体积对比(来源:SpaceX)

正因此,SpaceX 此前就对飞船方案进行了修改,缩小尺寸以降低成本。

最初在 2016 年公布的方案中,火箭的助推器和飞船加起来高度超过 400 英尺(122 米),比 NASA 登月用的土星 5 号火箭(Saturn V)还要高。而直径则接近 40 英尺(12.2 米),底部更有多达 42 个发动机,一次最高可以搭载 100 人。

而到了 2017 年,马斯克将火箭、飞船尺寸进行了缩小,直径缩小到 30 英尺(9.14 米),高度降低到 106 米。

马斯克曾表示,出于降低成本的考虑,运送火星宇航员的飞船尺寸有所缩减。同时飞船被修改后将适用于执行近地轨道的任务。他还在 Twitter 上发文称,减小火箭直径的做法还能让它们适应目前的 SpaceX 工厂的规模。

但需要注意的是,直径 9 米的火箭仍属于巨型火箭,它仍旧比当今世界上的所有火箭都要大,马斯克只不过是把它从“巨大”压缩到“很大”而已。Starship 最终的运载能力也将匹敌史上最强的土星5号。

最终还是要征服太空

随着 Starhopper 测试成功,马斯克的火箭计划似乎从开始时的“天方夜谭”变成了一个更加有希望触碰的目标。不过,SpaceX 仍需要一个更加实际的方式,一步一步解决经费的问题,最终实现火星梦。

在火箭、飞船尺寸整体缩小后,最终的 Starship 或许能够更加自由地承担更多运载任务,支持其最终的火星移民梦想。在 2017 年底,马斯克提到前往火星的经费问题,他表示,公司目前面临的问题是如何买单。

图丨月球之旅路线图(来源:SpaceX)

而解决办法除了缩小原计划 Starship 的尺寸以及改变前往火星的先后顺序,将更为容易实现的重返月球置于首要考虑的目标。

美好的理想与客观现实之间的差距,让马斯克也不得不为此妥协。从最早开始,马斯克一直是火星的头号粉丝,他认为人类应该跳过月球,直接在火星上建立第一个地外殖民地。而到了 2017 年 ,SpaceX 宣布将会送两名旅客环游月球。约 1 年前,日本富豪前沢友作已经宣布向 SpaceX 买下第一张月球飞行的船票,欲成为首个私人月球游客。

这些转变意味着,在最终前往火星前,地球家门口的月球才是 SpaceX 探索太空的第一站。先月球再火星的顺序,才是更加经济和踏实的做法。

此外,马斯克开始倾心于月球也被解读为与政治风向的转变有关。奥巴马政府期间,NASA 专注于“火星之旅”;而特朗普政府则明显更渴望登陆月球。如今,美国正不断追加预算,以在 2024 年再次实现登月,众多商业航天公司也都想在这一计划中分得一杯羹。

不得不说,Starship 正在从模型走向现实,一步到位登上火星的幻想也变成了更加贴近现实的月球任务。马斯克对于火星移民的梦想虽继续执着,却也不像曾经那样“不接地气”,在逐梦的背后增加了更多商业的考量和近期可行的目标,而这也许才是可以助力马斯克和 SpaceX 走得更远的基石。

不过截至目前,SpaceX 曾经立下的计划可能都还不是最终的实施方案,马斯克曾表示,在部分测试顺利完成后,SpaceX 将会再次召开发布会,进一步更新 Starship 的技术信息和未来计划。