星艦第九次綜合飛行測試(IFT-9)進入最后倒計時,這次試飛是開發(fā)全球最強大且完全可重復使用運載火箭的重要一步。計劃于美中時間2025年5月27日18:30(北京時間5月28日7:30)最早發(fā)射,此次測試將吸取第七飛(IFT-7)和第八飛(IFT-8)的經(jīng)驗教訓,解決星艦上半段(飛船級)兩次失敗問題。IFT-9將首次重復使用超重型助推器,標志著SpaceX向快速可重復使用目標邁出關(guān)鍵第一步,為地球軌道、月球和火星任務(wù)奠定基礎(chǔ)。
●發(fā)射詳情
發(fā)射窗口:美國中部夏令時2025年5月27日下午6:30至8:34(北京時間2025年5月28日上午7:30至9:34)。
發(fā)射地點:美國德克薩斯州博卡奇卡星艦基地軌道發(fā)射臺A(OLP-A)。
航天器配置:飛船Ship 35(S35)與超重型助推器Booster 14.2(B14.2),后者為IFT-7中使用的同一助推器。
直播觀看:發(fā)射前約30分鐘(北京時間上午7:00)將在SpaceX官網(wǎng)(SpaceX Launches)、@SpaceX的X賬號、X TV應(yīng)用程序及Space.com同步直播。
●發(fā)射準備與背景
IFT-9準備工作受到此前兩次飛行測試失敗的深刻影響,以下是SpaceX官方發(fā)布的IFT-7和IFT-8事故原因簡述:
IFT-7(2025年1月16日):在上升燃燒期間,星艦飛船級S33因意外強烈的諧振反應(yīng)引發(fā)推進劑泄漏,導致后部區(qū)域(稱為“閣樓”)發(fā)生劇烈事件。這導致多臺猛禽引擎失效,飛船失去姿態(tài)控制,最終解體。SpaceX的調(diào)查顯示,諧振反應(yīng)引發(fā)結(jié)構(gòu)應(yīng)力,導致泄漏和后續(xù)失敗。針對此問題,SpaceX進行了修改,并在IFT-8中驗證了這些改進。
IFT-8(2025年3月6日):星艦飛船級S34一枚中心猛禽引擎發(fā)生硬件故障,導致推進劑意外混合和點火,引發(fā)爆炸,飛船在巴哈馬和西印度群島上空解體。四臺猛禽引擎在初始燃燒中過早關(guān)閉,導致姿態(tài)控制喪失和遙測信號中斷。SpaceX通過在關(guān)鍵接頭上增加預載、引入新的氮氣吹掃系統(tǒng)和改進推進劑排放系統(tǒng)來解決這些問題。
這兩起事故促使SpaceX實施了多項硬件改進,以提高IFT-9的可靠性。
B14.2前期準備:在IFT-7成功被發(fā)射塔“筷子”機械臂捕獲后,B14于1月18日運回巨灣1號船塢進行全面檢查。一次性組件(如燒蝕熱防護材料)被替換,但33臺猛禽引擎中有29臺為飛行驗證過的引擎,標志著重復使用的里程碑。4月3日在OLP-A進行靜態(tài)點火測試,5月25日完成堆疊,熱分級環(huán)于4月17日重新安裝。當前狀態(tài):B14.2已與Ship 35堆疊合體,準備就緒。
Ship 35前期準備:第二代星艦Block 2第三艘飛船,配備改進的熱防護罩和結(jié)構(gòu)升級。在巨灣2號船塢組裝后,于3月11-12日在梅西測試場進行三輪低溫測試。歷經(jīng)三次靜態(tài)點火測試:2025年4月30日單引擎太空點火模擬測試;2025年5月1日長時靜態(tài)點火,約36秒時異常關(guān)閉,進一步檢查;2025年5月12日成功完成64秒六引擎靜態(tài)點火,為星艦飛船級最長時長地面試射。當前狀態(tài):5月25日S35與B14.2堆疊合體,蓄勢待發(fā)。
監(jiān)管與安全考量:美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)于2025年5月22日批準返航許可,審查了IFT-8事故報告,確認SpaceX滿足安全、環(huán)境和許可要求。危險區(qū)域擴大至1600海里,覆蓋巴哈馬和特克斯及凱科斯群島,可能影響175個航班,平均延誤40分鐘,以確保公共安全。
●發(fā)射流程與飛行剖面
IFT-9預計持續(xù)一小時多,沿用類似IFT-8的亞軌道軌跡,增加目標以解決此前失敗。以下是飛行流程的詳細分解:
升空(T+0:00):超重型助推器33臺猛禽引擎點火,產(chǎn)生高達7590噸推力,高123米、起飛質(zhì)量5310噸的星艦組合體從軌道發(fā)射臺A升空。助推器在上升期間將使用更多推進劑以最大化有效載荷能力,通過受控翻轉(zhuǎn)操作實現(xiàn)。
熱分離(T+約2:45):約2分45秒時,超重型助推器關(guān)閉除三臺中心引擎外的所有引擎,S35六臺猛禽引擎(三臺海平面,三臺真空)點火進行熱分級(熱分離)。熱分級適配器上的堵塞通風口引導推力,使助推器按可控方向翻轉(zhuǎn),減少儲備推進劑需求,增加軌道有效載荷質(zhì)量。
超重型助推器返航與下降:先是返航點火,助推器翻轉(zhuǎn)并啟動返程燃燒,將軌跡重新定向至美國灣(墨西哥灣)的海上著陸點。由于測試重點調(diào)整,B14.2不會嘗試塔式捕獲。接下來高攻角下降,下降期間,助推器將以更高攻角飛行,增加大氣阻力,降低下降速度和著陸燃燒所需的推進劑。最后是著陸點火,包括測試獨特引擎配置,三臺中心引擎其中一臺將被故意禁用,以評估備用引擎完成著陸點火的能力。點火將過渡到兩臺中心引擎,并在墨西哥灣上方關(guān)閉,計劃硬著陸,而不是像IFT-6中B13那樣軟濺落。
星艦飛船級亞軌道飛行階段——
有效載荷部署:計劃升空約18分半鐘,S35將部署8顆星鏈模擬器衛(wèi)星,尺寸類似于下一代星鏈衛(wèi)星,沿亞軌道軌跡運行,預計在再入時燒毀。
太空引擎點火:計劃升空不到38分鐘,單臺真空版猛禽引擎將在太空點火,測試軌道機動性。這類測試曾在IFT-6中S31首次實現(xiàn)。
再入測試:計劃升空不到48分鐘,S35將進行高應(yīng)力再入測試。①減少熱防護罩:移除大量熱防護瓦片,測試車輛脆弱區(qū)域的耐受性。②金屬和主動冷卻瓦片:評估替代瓦片材料,包括一種主動冷卻瓦片。③捕獲配件:飛船側(cè)面的功能性捕獲配件將測試熱和結(jié)構(gòu)性能。④平滑瓦片線:隔熱瓦片線經(jīng)過平滑和錐形處理,以解決IFT-6再入時的燒蝕問題。
飛船襟翼測試:再入剖面將在最大動態(tài)壓力點對后襟翼的結(jié)構(gòu)極限進行應(yīng)力測試。
軟著陸測試:S35目標在印度洋既定區(qū)域(18°S, 109°E)軟著陸,力爭實現(xiàn)IFT-7和IFT-8兩艘飛船未完成的目標。
●IFT-9主要特點
①首次復用超重型助推器:B14.2為IFT-7的助推器,首次重復飛行,33臺猛禽引擎中有29臺屬于重復使用。這是實現(xiàn)快速可重復使用的關(guān)鍵第一步,未來助推器將支持每天多次發(fā)射。B14.2翻新經(jīng)驗也將為未來助推器的更快周轉(zhuǎn)和減少維護提供參考經(jīng)驗。
②增強的助推器實驗:比如受控翻轉(zhuǎn)操作,堵塞熱分級適配器通風口實現(xiàn)可預測的助推器翻轉(zhuǎn),優(yōu)化推進劑使用和有效載荷能力。再比如高攻角下降,測試增加阻力以降低下降速度和推進劑消耗。特別是著陸點火配置,禁用一臺中心引擎并過渡至兩臺引擎,為非標著陸場景提供實測數(shù)據(jù)。
③二代飛船三個測試目標:有效載荷部署演示,部署八個星鏈模擬器,測試星艦有效載荷艙功能。太空引擎再點火演示,驗證猛禽引擎的軌道機動性能。再入與捕獲準備,隔熱瓦、捕獲配件和襟翼應(yīng)力測試,為后續(xù)飛船返回和塔式捕獲目標做準備。
④第二代星艦設(shè)計:S35屬于第二代星艦飛船(Block 2),較第一代改進了熱防護罩和多項結(jié)構(gòu)設(shè)計。IFT-9主要目標是安全再入和著陸第二代飛船,解決IFT-7和IFT-8連續(xù)失敗。
●IFT-9測試價值
IFT-9是SpaceX迭代開發(fā)星艦的關(guān)鍵測試,星艦設(shè)計為有史以來最強大且最具成本效益的運載火箭,低軌有效載荷能力為100-150噸。測試目標與SpaceX實現(xiàn)月球和火星人類定居以及支持NASA阿爾忒彌斯計劃的愿景一致,星艦已被選為2027年阿爾忒彌斯3號任務(wù)的月球著陸器。
IFT-9主要測試價值如下:
①推進可重復使用:B14.2重復使用驗證快速翻新和重復飛行方法,降低發(fā)射成本。B14.2復用經(jīng)驗將加速實現(xiàn)無需維護的星艦系統(tǒng)。S35捕獲配件和再入驗證為飛船回收鋪平道路。
②提高可靠性:IFT-8后的硬件改進,包括在麥格雷戈測試場的猛禽引擎測試,旨在解決引擎和姿態(tài)控制問題。IFT-9將在真實條件下驗證這些改進。受控助推器翻轉(zhuǎn)和著陸燃燒實驗將增強未來助推器性能和安全性。
③有效載荷與任務(wù)能力:部署星鏈模擬器測試有效載荷艙功能,支持未來商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射和行星間貨運任務(wù)。太空猛禽點火展示軌道機動能力,對月球和火星任務(wù)至關(guān)重要。
④再入與熱防護:測試熱防護罩、替代瓦片和解決燒蝕問題將提升星艦的再入生存能力,對未來載人任務(wù)安全至關(guān)重要。襟翼應(yīng)力測試將驗證第二代飛船的結(jié)構(gòu)升級。
⑤監(jiān)管與安全驗證:FAA批準和擴大危險區(qū)域表明,SpaceX能夠滿足嚴格安全要求,確保公共安全并支持每年最多25次高發(fā)射頻率。
⑥更深遠的影響:IFT-9如果成功,將使SpaceX更接近為NASA阿爾忒彌斯計劃和載人任務(wù)認證星艦。支持SpaceX通過規(guī)模經(jīng)濟提高發(fā)射頻率和降低成本的目標,可能徹底改變太空運輸。測試數(shù)據(jù)將為第三代星艦和未來軌道飛行的開發(fā)提供實測數(shù)據(jù),SpaceX計劃2025年進行25次發(fā)射,并在六個月內(nèi)實現(xiàn)飛船塔式捕獲。
●馬斯克發(fā)射前演講
就在發(fā)射日當天,馬斯克將通過X平臺直播演講,主題為「讓生命多星球化」(Making Life Multiplanetary)。演講定于美中時間5月27日中午12:00(北京時間28日1:00)進行,預計將分享SpaceX星艦項目進展及實現(xiàn)人類多星球生活的愿景。觀眾可通過X@SpaceX或馬斯克X賬號觀看直播。
星艦IFT-9是SpaceX讓太空運輸變得更經(jīng)濟和可持續(xù)的重要一步。通過測試助推器重復使用、先進飛行操作、有效載荷部署和再入技術(shù),此次飛行將生成關(guān)鍵數(shù)據(jù),進一步優(yōu)化星艦設(shè)計和運營。盡管開發(fā)測試具有不可預測性,但SpaceX迭代方法——盡可能頻繁地將硬件置于實際飛行環(huán)境中,確保向完全可重復使用模式的快速進展。
關(guān)鍵信息索引:
SpaceX Official Launches Page
Starship Flight 9 Rocket Launch Schedule
Starship Flight Test 9 Fandom Wiki
SpaceX IFT-9 Test Flight and IFT-8 Failure Explanation
Starship Flight Test 8 Wikipedia
Starship Flight Test 7 Wikipedia
SpaceX Starship Presentation May 2025
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