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瘋狂不?星艦今年就能發(fā)射入軌
【世界機(jī)械網(wǎng)】 時(shí)間:2020-02-10 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 【收藏本頁(yè)
  星艦項(xiàng)目以及未來(lái)月球基地(概念圖)。圖源:SpaceX官網(wǎng)

  今日視點(diǎn)

  美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的星艦(Starship),很有可能成為人類從地球文明邁向星際文明的里程碑,因此其每一步動(dòng)作,都牽動(dòng)著全世界太空愛(ài)好者的目光。

  日前,SpaceX已向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)提交了其原型星艦SN1的發(fā)射申請(qǐng),發(fā)射地點(diǎn)是美國(guó)得克薩斯州博卡奇卡(Boca Chica)基地,飛行半徑2公里,最大高度20公里,并將嘗試著陸與回收,測(cè)試窗口在3月16日至9月16日之間。

  這一日期快到超乎人們想象,看似瘋狂的星際征服之路,要開(kāi)始了嗎?

  “閃閃發(fā)亮”的星際之旅

  據(jù)SpaceX公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克本人在推特上的頻繁披露,以及SpaceX官方網(wǎng)站的零星消息,星艦的建造幾乎是晝夜連工——這款原型機(jī)名為星艦SN1,從馬斯克發(fā)的視頻里,還能看到星艦團(tuán)隊(duì)正在制作一個(gè)圓形穹頂,那被認(rèn)為是星艦外殼工藝中最難的部分。

  在去年11月,星艦MK1測(cè)試爆炸后,團(tuán)隊(duì)在燃料罐的壓力測(cè)試方面投入了更多精力,馬斯克也幾乎是盯著完成了今年初測(cè)試的壓力裝置。現(xiàn)在的裝置已經(jīng)將承受壓力加到了約7.1個(gè)大氣壓。而這樣的測(cè)試成績(jī)完全能夠支持星艦的軌道級(jí)飛行,但對(duì)于載人飛行來(lái)說(shuō),它還不夠安全。SpaceX將會(huì)把星艦壓力測(cè)試裝置提高到8.5個(gè)大氣壓,這代表有足夠的安全系數(shù)支持載人飛行。

  此前,馬斯克還專門解釋了很多人都關(guān)注的艦體不銹鋼結(jié)構(gòu)問(wèn)題。因?yàn)樽詮男桥炚掌鞒龊螅W閃發(fā)亮的不銹鋼身體就引起無(wú)數(shù)爭(zhēng)論。馬斯克稱,盡管一般認(rèn)為鋼要比鋁合金以及碳纖維材料重的多,但使用密度更大的不銹鋼來(lái)制造星艦,反倒能夠減輕結(jié)構(gòu)重量。因?yàn)榈蜏叵虏讳P鋼的強(qiáng)度會(huì)提高兩倍,緩解了密度大的問(wèn)題;而星艦的熱防護(hù)方式,回歸航天飛機(jī)的設(shè)計(jì),只不過(guò)采用的是新一代材料,熔點(diǎn)上的優(yōu)勢(shì)又讓星艦的背風(fēng)面甚至無(wú)需專門的防熱,整體結(jié)構(gòu)反倒比使用鋁合金更輕便,同時(shí),成本也更低。

  在今年的測(cè)試飛行中,SpaceX將嘗試使用火箭的Raptor發(fā)動(dòng)機(jī)將其降落在發(fā)射場(chǎng)附近,他們希望證明星艦是能重復(fù)使用的,并有在月球或火星著陸的實(shí)力。

  遠(yuǎn)期目標(biāo)和手頭工作都很硬核

  在馬斯克的安排里,星艦原本就要比美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)官方研發(fā)的SLS火箭更早入軌,目標(biāo)包括探索月球、火星以及更遙遠(yuǎn)天體。

  去年,SpaceX開(kāi)始建造下一代星際飛船火箭——星艦。按設(shè)計(jì),這艘飛船將能夠舉起超過(guò)100公噸的有效載荷,或一次運(yùn)載多達(dá)100名乘客,它將是人類有史以來(lái)建造的最大的宇宙飛船,也是一種完全可重復(fù)使用的航天器,它將和超級(jí)重型火箭進(jìn)行捆綁,最終完成人類前往月球和火星的任務(wù)。

  這個(gè)項(xiàng)目顯然仍處在早期階段,但按照馬斯克對(duì)星艦任務(wù)的“有點(diǎn)瘋狂”的設(shè)定:星艦未來(lái)會(huì)以極高的頻率飛行,并最終實(shí)現(xiàn)每年建造100艘、10年內(nèi)生產(chǎn)1000艘星際飛船的目標(biāo)。

  亦因此,SpaceX也需要大量的人才補(bǔ)給。上周,馬斯克面向全球發(fā)出推文邀請(qǐng),希望有意加入SpaceX的人才到該公司在得克薩斯州博卡奇卡的研發(fā)部門參加“星際飛船職業(yè)日”,以便為7天24小時(shí)不停班的工作安排出4個(gè)生產(chǎn)班次,同時(shí)還需要工程師、主管和支持人員等等。

  至于對(duì)人才的要求,“超級(jí)硬核的工作理念,建造事物的天分,常識(shí)和誠(chéng)信是必須的,剩下的部分我們都可以培訓(xùn)。”馬斯克的推文如是說(shuō)。

  毫不客氣炸了飛船硬件

  除了提交發(fā)射申請(qǐng),近一段時(shí)間來(lái),星艦最吸引人眼球的操作,是故意炸了大部分已完成的飛船硬件。

  今年1月10日,SpaceX的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)有意炸毀了一個(gè)建造僅20天的小型飛船容器,目的就是測(cè)試最近升級(jí)的制造和組裝方法。

  測(cè)試結(jié)束后,馬斯克在網(wǎng)絡(luò)上詳盡公布了細(xì)節(jié),也就是前文說(shuō)過(guò)的壓力裝置測(cè)試結(jié)果:當(dāng)連接罐壁和穹頂?shù)暮附釉谧畲蟪掷m(xù)壓力7.1個(gè)大氣壓情況下失效時(shí),罐體幾乎完全按照計(jì)劃的位置和方式坍塌,而該壓力,要比軌道飛行壓力6個(gè)大氣壓高出18%。

  不過(guò),SpaceX的要求是:星艦在允許人類駕駛之前,應(yīng)當(dāng)可以承受至少高出操作壓力40%的壓力。下一步更緊密的零件和更好的焊接,將能夠?qū)崿F(xiàn)8.5個(gè)大氣壓的壓力,這是載人飛船需要的安全系數(shù)的1.4倍。

  但馬斯克也證實(shí),這次有意為之的爆炸實(shí)驗(yàn)非常成功——因?yàn)檫@可以幫助他們確定該公司當(dāng)前生產(chǎn)和組裝方法的極限性,進(jìn)而才能制造出第一艘可以在太空軌道飛行的星艦。

  去年11月,SpaceX在一次規(guī)模更大的測(cè)試中,就被認(rèn)為“故意”對(duì)星艦MK1原型機(jī)施加了過(guò)高壓力,導(dǎo)致這艘飛船的頂兒一下子被崩到了數(shù)百英尺高的空中。

  而這讓SpaceX確定了星艦MK1型號(hào)其實(shí)是不適合星際飛行的。但放棄一個(gè)原型機(jī)對(duì)SpaceX來(lái)說(shuō)根本不是事,他們以不可思議的效率進(jìn)行了重組升級(jí),似乎向人們表明:要完成一個(gè)瘋狂老板的目標(biāo),就需要一個(gè)不用睡覺(jué)的團(tuán)隊(duì)。
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