星舰试飞再失败:被迫触发自毁功能 大推力火箭值得更多期待
北京时间11月18日晚21时左右，美国SpaceX（太空探索）公司的“星舰”超重型火箭点火升空，进行第二次入轨级测试飞行。本次试飞计划飞行90分钟，“星舰”飞船首次到达了太空，但发射约10分钟后失去了联系，其自毁系统被迫触发，试飞被宣布失败。
当地时间18日，美国太空探索技术公司（SpaceX公司）的“星舰”超重型火箭发射升空。（SpaceX公司网站直播画面截图）集无数“之最”于一身，“星舰”是目前人类研制时间最短、体积最大、动力最强的运载火箭，寄托着“硅谷钢铁侠”马斯克“把人类送上火星”的梦想。除“星舰”之外，中国长征九号等大推力火箭也在研制过程中。人类为何要追求更大推力运载火箭？茫茫宇宙，有了大推力火箭，人类将去往何方？
“星舰”二次试飞又失败
总高度约120米、直径约9米，从外形上看，有史以来人类最大的运载火箭“星舰”，相当于一栋30到40层高的大楼。它实力剽悍，起飞质量约5000吨，完全重复使用时，近地轨道运载能力为150吨；一次性使用时，近地轨道运载能力为250吨。据SpaceX官网数据，“星舰”火箭系统由两级构成，第一级为“超重型推进器”（Super Heavy），第二级为“星舰”飞船（Starship）。其中，“超重型推进器”配置了33台“猛禽”发动机，可产生最大7000多吨推力。在设计上，“星舰”两级都可重复使用，还可以在太空中加注推进剂，以实现更长的太空飞行任务。2018年首枚飞船启动样机制造，2023年4月进行了首飞。因强大实力，在研发过程中，“星舰”始终备受瞩目。然而欲速则不达。此前“星舰”首次试飞时，起飞后，一级火箭的33台猛禽发动机中，有3台没能成功点火。140秒时，箭体异常旋转，速度加快，火箭开始翻滚失控。起飞239秒后，火箭在空中发生爆炸，首飞任务失败。首飞失败后，SpaceX对火箭和地面设施进行了大量的改进和测试工作。有媒体报道，此次发射前，马斯克曾表示，SpaceX已对“星舰”进行了1000多处改进。“SpaceX团队在几个月的时间内就进行了大量升级改造，想必也是用尽了所能想到的技术、方案和智慧。” 著名空间技术专家、航天科普作家张传军在接受记者采访时表示。
根据公开信息，此次在围绕“星舰”的所有升级中，最重要的包括建立了钢板洪水冷却系统、热级间分离系统、飞行终止系统。钢板洪水冷却系统主要为了散热。“星舰”首次发射时，数十台发动机喷出的热量导致发射台严重损坏。二次发射前，在发射台底部增加了该系统，可以从发射台下方喷水，以分散发动机能量，保护发射台的基础设施。所谓热分离，就是一级系统还未关机时，下一级就进行点火分离，从而简化设计。“星舰”首飞时，试验箭采用了冷分离方式。二次发射时，SpaceX将把“星舰”的级间分离模式改为了热分离模式。飞行终止系统则是为火箭配置的一种自毁系统，目的是保护火箭靶场和飞行过程人员和资产的安全。二次试飞前，SpaceX也进行了该系统的再设计。“这三项技术非常重要。比如，热级间分离系统不仅可使火箭不同层级之间连得牢靠，还能分得干脆。配合改进后的飞行终止系统也相当于给火箭增加了一个逃逸塔功能，还能确保未来航天员在飞向太空时候的安全。”张传军表示。此次试飞过程中，虽然又失败了，但有网友总结“一级完全没熄火， 一二级热分离成功，和上一次相比，已经是很大的进步了。”国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光认为，快速迭代试错的路线是SpaceX的一大特点，但这需要有雄厚的资金与人才基础，并能在每一次的失败中充分吸取教训。不过，这种利弊很明显的发展方式，并不适合所有公司。
大推力火箭值得更多期待
探索浩瀚宇宙是人类的梦想，而进入太空的关键之一则取决于运载火箭。放眼全球，除了SpaceX的“星舰”之外，多国竞相研发推出大推力火箭，渴望靠着“大力出奇迹”飞向更远的深空。将载荷送入近地轨道（距离地面2000公里内），是衡量火箭能力的重要指标。就SpaceX而言，在“星舰”之下，“猎鹰9号”是世界首款起飞级可重复使用火箭，近地轨道运力达22.8吨，曾将各式卫星送上太空，也将“龙”载人飞船送往过国际空间站。同时，2018年，由3枚“猎鹰9号”火箭捆绑而成的“猎鹰重型”运载火箭横空出世，将一辆特斯拉送上太空。它的近地轨道运载能力63.8吨。迄今为止，猎鹰重型”一共进行过八次飞行，最近一次发射是今年10月，将NASA 的“灵神星”（Psyche） 探测器送上太空。在“猎鹰重型”能力之上，美国宇航局研制的“太空发射系统”（SLS）运载火箭近地轨道运载能力最大运力可达130吨。2022年11月，SLS首飞，正式拉开了以重返月球为目标的“阿尔忒弥斯”任务帷幕。但发射一次SLS成本高达41亿美元，面临高昂成本争议。此前，负责审计NASA项目的美国监察长办公室提交的评估报告认为SLS项目“不可持续”。另外，俄罗斯航天公司设计的“叶尼塞”重型运载火箭，作为俄罗斯载人登月和兴建月球基地的关键运载工具，近地轨道的运载能力在100吨左右。不过此前传出消息，该款火箭因计划修改已暂停研发。
