確認濺落！星艦第十次試飛成功！

（來源：SpaceX）

經(jīng)歷了多次失利和取消后，SpaceX 的星艦終于完成了第十次試飛。

這一次，它沒有功虧一簣，而是經(jīng)受住了考驗、完成了既定任務(wù)，順利返回大氣層，成功濺落印度洋。當然，最后化作一團火光也在意料之內(nèi)（計劃之中的硬著陸）。

此次任務(wù)目標與第八次和第九次試飛幾乎相同，包括級間分離、進入亞軌道、亞軌道飛行、部署模擬載荷、猛禽發(fā)動機太空再點火、超重型助推器回收實驗等等，還有對星艦隔熱材料和結(jié)構(gòu)的極限測試。

這一里程碑式的成就，讓馬斯克離他的“火星夢”又近了一步。

（來源：SpaceX）

當?shù)貢r間 8 月 26 日傍晚 6 點半，美國德克薩斯州星際基地，隨著 33 個發(fā)動機的轟鳴，星艦第十次試飛正式開始。

發(fā)射后 2 分半左右，超重助推器完成級間分離。

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7 分鐘左右，超重助推器按計劃落入墨西哥灣，完成了一系列實驗，沒有進行回收。

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9 分鐘左右，進入既定軌道，發(fā)動機關(guān)閉。

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19 分鐘，載荷艙門成功開啟，首次部署星鏈模擬載荷。

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25 分鐘，成功部署所有模擬載荷，完成了前兩次試飛未能完成的任務(wù)。

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38 分鐘左右，星艦完成猛禽發(fā)動機太空再點火實驗。

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47 分鐘，再入過程中，助推器四周似乎出現(xiàn)了爆炸，右下角結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯的損傷。

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再入時出現(xiàn)了長時間的“火光秀”。這個階段的星艦正在經(jīng)受高速、高溫的考驗，目的就是測試其結(jié)構(gòu)的耐熱性和穩(wěn)定性，其輪廓設(shè)計旨在在最大進入動態(tài)壓力點時對上級后襟翼的結(jié)構(gòu)極限施加壓力。

（來源：SpaceX）

53 分鐘左右，隨著試飛的進行，星艦飛到了有陽光的地方。

這是經(jīng)過設(shè)計和計算的，目的是讓直播效果更好，SpaceX 也能收集到更清晰的畫面資料。

58 分鐘左右，后襟翼已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的損傷，但仍然可以晃動以控制姿態(tài)。

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64 分鐘，進入亞音速狀態(tài)，機身和襟翼都經(jīng)受住了高溫的考驗。

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66 分鐘，星艦開始調(diào)整姿態(tài)，從水平調(diào)整到垂直。

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十秒后，星艦在印度洋成功濺落，化作一團火光。

（來源：SpaceX）

據(jù) SpaceX 介紹，在級間分離后，助推器在啟動助推回燃之前嘗試了可控方向翻轉(zhuǎn)。這是通過關(guān)閉火箭上的幾個通風口來實現(xiàn)的，利用發(fā)動機的推力將助推器推向特定方向。

之前的助推器翻轉(zhuǎn)方向是隨機的，這取決于星艦上級發(fā)動機在點火時產(chǎn)生的微小推力差異。實現(xiàn)可控翻轉(zhuǎn)將減少所需備用推進劑的量，從而能夠在上升過程中使用更多推進劑，將更多有效載荷送入軌道。

助推器回升燃燒結(jié)束后，它在下降過程中嘗試了以更大的迎角飛行。這樣可以增加大氣阻力，降低下降速度，從而減少初始著陸燃燒所需的推進劑。

最后，在著陸燃燒期間，助推器采用了獨特的發(fā)動機開關(guān)配置。著陸最后階段，三臺中心發(fā)動機中的一臺被故意關(guān)閉，以收集中環(huán)備用發(fā)動機完成著陸燃燒的能力數(shù)據(jù)。

著陸燃燒結(jié)束時，助推器切換到僅使用兩臺中心發(fā)動機，并在火箭仍位于墨西哥灣上空時關(guān)閉發(fā)動機，進行硬著陸。

圖 | 第十次試飛全過程示意圖（來源：SpaceX）

距離上次星艦試飛失敗已經(jīng)過去三個月，SpaceX 表示，在完成對星艦第九次飛行測試失事以及 36 號飛船靜態(tài)點火異常的調(diào)查后，他們改進了硬件和操作，以提高試飛可靠性。

第九次試飛中，星艦發(fā)生了兩起獨立的故障。首先，超重型助推器在成功完成上升和分離后，在返回地球的過程中為測試性能極限而有意進行了一項高攻角下降實驗。

這一極限操作導致助推器結(jié)構(gòu)，特別是其燃料輸送管，承受了超出預(yù)期的空氣動力，最終引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞，使燃料和氧化劑混合，在著陸點火時發(fā)生爆炸。針對此問題，SpaceX 計劃在未來的飛行中降低助推器的返回攻角以確保結(jié)構(gòu)安全。

與此同時，星艦上級成功進入了預(yù)定軌道，但遭遇了第二起故障。其主燃料箱增壓系統(tǒng)的擴散器發(fā)生了結(jié)構(gòu)性故障，導致甲烷泄漏至飛船的鼻錐內(nèi)。

泄漏引發(fā)了連鎖反應(yīng)，不僅造成了嚴重的姿態(tài)控制問題，還使得飛船自動放棄了部署載荷艙門和在軌發(fā)動機點火等關(guān)鍵任務(wù)目標。最終，失控的星艦在再入大氣層時解體。

SpaceX 已為此重新設(shè)計并強化了擴散器部件，并通過了遠超飛行需求的嚴苛測試，以確保未來任務(wù)的可靠性。

第九次試飛失利后，SpaceX 在準備第十次試飛的過程中遭遇了另一起事故：6 月 18 日，準備進行第十次試飛的星艦（36 號飛船）在星際基地的測試臺上發(fā)生爆炸，導致星艦完全損毀，測試臺周圍區(qū)域也遭到破壞。

經(jīng)調(diào)查，最可能的原因是星艦有效載荷艙段內(nèi)復(fù)合材料外包裝壓力容器（COPV）出現(xiàn)無法檢測或篩查不足的損壞，該容器失效并導致火箭結(jié)構(gòu)失效，進而引發(fā)推進劑混合和點火。

為了解決這一問題，未來飛行中的 COPV 將降低壓力運行，并在將反應(yīng)推進劑裝載到火箭上之前增加額外的檢查和驗證測試。

毫無疑問，隨著第十次試飛的落幕，星艦在分離、載荷部署、再點火、隔熱等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上都積累了新的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。雖然距離真正承擔載人深空任務(wù)仍有差距，但這一次的完整流程驗證，意味著 SpaceX 向長期目標又邁近了一步。

參考資料：

https://www.spacex.com/launches/starship-flight-10

https://www.spacex.com/updates#flight-9-report

排版：劉雅坤