就在數(shù)小時前,德州博卡奇卡星艦基地見證了久違一幕:星艦飛船級與超重型助推器合體,Ship 37穩(wěn)穩(wěn)堆疊在超重型助推器Booster 16之上,高達(dá)123米的第二代星艦組合體巍然矗立,靜待最終檢查。美國中部夏令時8月24日晚6:30(北京時間8月25日早7:30),SpaceX將開啟第十次綜合飛行測試(Integrated Flight Test,簡稱IFT-10),一小時發(fā)射窗口內(nèi)隨時可能點火。這場測試不僅是Block 2(第二代原型)系列的倒數(shù)第二飛,更是針對前三次飛船級連續(xù)挫敗的翻盤戰(zhàn)。這次搭載8個Starlink衛(wèi)星模擬器,目標(biāo)包括衛(wèi)星部署、在軌再點火、再入大氣層和受控濺落。如果一切順利,將為星艦開發(fā)項目注入新動能;反之,很可能推遲甚至調(diào)整后續(xù)計劃。目前天氣預(yù)報顯示僅有45%成功概率,但SpaceX的工程師們已枕戈待旦,這或許是星艦從「爆炸藝術(shù)」向可靠運輸工具轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。
●發(fā)射速覽
IFT-10的配置精煉卻野心勃勃,旨在驗證從升空到再入的全流程。以下是關(guān)鍵信息匯總:
發(fā)射日期與窗口:不早于2025年8月24日18:30 CDT(協(xié)調(diào)世界時23:30/北京時間8月25日7:30),發(fā)射窗口持續(xù)1小時。備用日期為8月25日和26日,視天氣和技術(shù)準(zhǔn)備而定。當(dāng)前天氣概率45%發(fā)射許可。盡管FAA快速批準(zhǔn)表明優(yōu)化到位,不再成為阻礙,但太空總有變數(shù)——如不利天氣或臨時中止,可能推遲至備用日。
發(fā)射地點:星艦基地1號軌道發(fā)射臺(Orbital Launch Pad 1,簡稱OLP-1),已完成靜態(tài)點火和全棧堆疊。
運載工具:全棧星艦,包括超重型助推器16號(B16)和星艦飛船級37號(S37)。全高123米,重約5000噸;搭載39臺猛禽2號引擎,使用甲烷-液氧推進(jìn)劑的全流量分級燃燒循環(huán)發(fā)動機。
有效載荷:約16,000公斤的8個Starlink質(zhì)量模擬器,用于模擬衛(wèi)星部署。
飛行軌跡:跨大氣層的亞軌道軌跡,飛船級計劃濺落在近澳洲的東印度洋,超重型助推器不執(zhí)行塔捕回收,而是受控濺落墨西哥灣/美國灣。
直播與監(jiān)管:SpaceX官網(wǎng)提供實時直播(直播地址:https://www.spacex.com/launches/starship-flight-10);FAA(美國聯(lián)邦航空管理局)于8月15日批準(zhǔn)發(fā)射,周邊海灘關(guān)閉確保安全。
這一速覽凸顯IFT-10的緊迫:作為Block 2的收官測試,意味著從原型驗證向?qū)嵱没懽兊年P(guān)鍵檔口。
●發(fā)射背景
星艦開發(fā)如一部太空史詩,充斥爆炸、迭代與韌性。IFT-10源于前九次飛行的教訓(xùn),尤其是Block 2的「三連敗」——超重型助推器雖屢次閃光回收,飛船級卻在太空中屢屢迷失。
Block 2首飛IFT-7(2025年1月16日)啟用S33和B14,助推器成功被機械臂捕獲,但飛船因諧振問題(導(dǎo)致結(jié)構(gòu)共振的力學(xué)現(xiàn)象)引發(fā)燃料泄漏和引擎部件火災(zāi),在加勒比海上空爆炸。IFT-8(3月6日)S34遭遇引擎提前加載故障同樣在上升階段爆炸。IFT-9(5月27日)S35雖然達(dá)到二級引擎關(guān)閉(SECO)時點,但甲烷罐加壓管線失效,導(dǎo)致失控再入并解體。
更添波折的是,S36于6月18日靜態(tài)點火中氮氣COPV(復(fù)合材料纏繞壓力容器,用于高壓氣體存儲的輕質(zhì)容器)爆裂,摧毀梅西測試場,迫使S37接棒,并在1號發(fā)射臺上臨時執(zhí)行一系列地面測試??傮w上,星艦飛船級從早期IFT-1的混亂爆炸,逐步穩(wěn)定亞軌道,但再入熱防護(hù)和姿態(tài)控制仍是痛點。
●硬件準(zhǔn)備
IFT-10硬件聚焦于Block 2升級,B16和S37均經(jīng)多輪測試,針對前飛故障優(yōu)化。
▲Booster 16(B16):Block 2型超重型助推器,配備33臺猛禽引擎。2月28日完成低溫測試,3月20日回廠安裝引擎;6月3日轉(zhuǎn)運至發(fā)射場,6月5日靜態(tài)點火中止,6月6日成功完成33臺引擎點火10秒;6月8日返回巨灣1號;8月21日運抵1號發(fā)射臺并抬上軌道發(fā)射架。
B16硬件升級包括:降低再入攻角(氣流與機身夾角)以減空氣動力載荷,比IFT-9的B14.2保守);阻塞通風(fēng)環(huán),以用飛船級廢氣控制助推器翻轉(zhuǎn);模擬引擎失效著陸點火(關(guān)停中心區(qū)一臺引擎,啟用中環(huán)區(qū)10臺引擎其中一臺替代點火);嘗試補償中環(huán)區(qū)猛禽損失,通過點火中環(huán)區(qū)域引擎維持平衡。測試目標(biāo):懸停墨西哥灣后濺落海面,測試精準(zhǔn)軟著陸能力。
▲Ship 37(S37):Block 2型最后兩艘飛船之一,配置6臺猛禽引擎(3臺海平面級、3臺真空級)。3月15日頭錐和載荷艙進(jìn)入巨灣2號,4月中旬添加甲烷傳輸管;5月29日低溫測試,6月4日回廠;7月28日運至1號發(fā)射場,7月31日單引擎6秒點火,8月1日全6臺引擎點火10秒;8月2日撤離發(fā)射臺,8月3日返回巨灣2號安裝最后隔熱瓦;8月4日更換單臺真空猛禽;8月11日返場回到1號發(fā)射臺;8月12日嘗試渦輪泵自旋啟動測試,因泄漏推進(jìn)劑中止,8月13日成功執(zhí)行6臺引擎自旋測試;8月14日回廠最終準(zhǔn)備;8月23日加載8個Starlink模擬器(總重16噸),8月24日運抵1號發(fā)射臺與B16堆疊合體。
S37升級包括:COPV操作壓力降低(針對S36爆裂);擴散器重新設(shè)計并嚴(yán)苛測試(針對S35故障);捕獲點區(qū)域隔熱瓦片減小,含主動冷卻瓦片和應(yīng)力測試區(qū)(故意缺瓦以測熱防護(hù)極限);甲烷傳輸管結(jié)構(gòu)強化(針對IFT-9高攻角失?。?。這些確保在軌再點火和再入穩(wěn)定性。
這些準(zhǔn)備體現(xiàn)了SpaceX「失敗即數(shù)據(jù)」理念,每項升級都源于前飛剖析。
●測試目標(biāo)
IFT-10目標(biāo)直指痛點,覆蓋從熱分離到著陸全鏈:
助推器性能:測試方向翻轉(zhuǎn)分離和引擎失效著陸燃燒,懸停墨西哥灣后濺落,為未來提供更大魯棒控制、更精準(zhǔn)捕獲積累實測數(shù)據(jù)。
飛船級演示:控制上升、太空滑行階段、真空猛禽在軌再點火,部署8個下一代星鏈衛(wèi)星模擬器。
再入測試:控制再入,驗證金屬瓦片、主動冷卻瓦片和缺瓦區(qū)熱防護(hù)系統(tǒng)(TPS,抵御再入高溫的屏障)。
升級驗證:甲烷罐擴散器加強和COPV加載改進(jìn),防范類似故障。
整個過程如精密操作,任何偏差都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。
●發(fā)射過程
飛行時長約1小時6分鐘,關(guān)鍵節(jié)點如下(T+自點火):
準(zhǔn)備:T-53:00加載飛船燃料,T-45:20氧化劑;助推器類似,飛船加載延長1分23秒優(yōu)化流程。
升空與分離:T+00:02升空,T+01:02 Max Q(最大動態(tài)壓力),T+02:36 MECO(關(guān)閉30臺引擎),T+02:38熱分級分離(飛船引擎先點火再分離)。
助推器返航:T+02:48-03:38助推返航點火(比IFT-9長10秒),T+06:20-06:40著陸點火,滑翔后濺落墨西哥灣目標(biāo)海域。
飛船級飛行:T+08:57 關(guān)閉6臺引擎,T+18:27-25:32 部署8個模擬器,T+37:48在軌再點火,T+47:29開始再入,T+01:06:30翻轉(zhuǎn)機動(神龍擺尾)并著陸點火,濺落東印度洋近澳大利亞海域。
●成敗評估
IFT-10成功標(biāo)準(zhǔn)清晰:助推器名義上升與實驗著陸、上層級部署、重燃和控制濺落。如果全部達(dá)成,將標(biāo)志Block 2重大跨越——這將是第二代星艦首次完成軌道級試飛(IFT-7、8、9均失?。彩切桥烇w船級首次成功闖關(guān)再入階段、軟著陸(S33、S34、S35均告敗),還是星艦首次成功在軌部署演示(IFT-7、8、9均失?。?,以及第二次驗證星艦太空再點火能力(繼IFT-6的S31)。這些里程碑將大幅縮短與NASA阿爾忒彌斯(Artemis)計劃的差距,穩(wěn)固星艦作為月球著陸器(Human Landing System)的角色。
但潛在風(fēng)險依然高企,歷史顯示,引擎艙火災(zāi)、加壓系統(tǒng)故障和COPV破裂仍是首要威脅,故意缺失少量隔熱瓦再入同樣增加不確定,可能導(dǎo)致局部過熱而失控。失敗概率雖無法科學(xué)量化,但飛船級存活率歷史不足30%。一旦再現(xiàn)泄漏或其他致命故障,IFT-10告敗不說,IFT-11恐怕延至今年底,甚至影響第三代星艦(Block 3)亮相。
●測試價值
無論成敗,IFT-10的價值如同金礦。鏈接Block 2至Block 3,第三代星艦系統(tǒng)將強化結(jié)構(gòu)和捕獲能力,SpaceX內(nèi)部目標(biāo)是2026年上實現(xiàn)飛船塔捕回收。成功再入數(shù)據(jù)將精煉TPS,支撐NASA月球任務(wù)和 SpaceX火星雄心——星艦作為快速完全可重復(fù)巨獸,可將太空運輸成本從數(shù)千萬美元降至百萬級,推動人類多行星時代盡早到來。星艦第十飛即使失敗,也是暴露弱點的實戰(zhàn)機會,并會推動加速迭代。SpaceX眼里,失敗往往是通往勝利的階梯——IFT-10,正處于這一階梯的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。
部分信息索引:
Nasaspaceflight:Starship prepares to launch Flight 10 in penultimate Block 2 test
Wikipedia:Starship flight test 10
SpaceX:STARSHIP’S TENTH FLIGHT TEST
Reddit:Starship Development Thread
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