火箭凌空爆炸 SpaceX乐成测试载人版飞船的逃生能力

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腾讯科技 文/ 乔辉

北京时间2020年1月19日23时30分,SpaceX公司的猎鹰9火箭在肯尼迪航天中心发射升空,随后乐成举行了“载人版”龙船在空中的逃逸试验。

火箭升空画面

据悉,猎鹰9火箭升空84秒左右,航行高度19公里,速度约莫2.3马赫时,火箭顶部的飞船启动自身的8台逃逸发念头,把飞船推离火箭。随后,火箭在强大的气动压力下发生解体爆炸,坠入大西洋中。请继续阅读,后面文章有详细解读。

飞船脱离火箭的时刻

正如预期的那样,猎鹰9火箭在强大的气动压力下发生爆炸

本次试验的目的是,模拟火箭在航行历程中泛起意外,飞船紧迫启动发念头脱离火箭的情形。

龙飞船开启发念头逃逸猎火箭(示意图)

其实,这种测试专业上称为“In-Flight Abort Test”,直接翻译过来是“航行中的中止测试”,可能不太好懂。另有一种对应的测试称为“Pad Abort Test”,就是“发射台中止测试”,这种测试是在地面上举行的,模拟火箭在地面上发射故障时,飞船紧迫逃逸的一种实验。2015年,乐成举行过这种类型的测试。

2015年,载人版龙飞船乐成举行了地面上的逃逸试验

除以上两种测试方式之外,另有一种磨练飞船逃逸发念头的静态焚烧试验。

2019年4月,龙飞船在地面举行静态焚烧测试时,发生了爆炸事故

2019年4月,龙飞船在地面举行静态焚烧测试时,发生了爆炸事故。SpaceX经由排查找出故障的原因并做了优化后,于2019年11月再次举行了地面静态焚烧测试,并取得了乐成。

值得一提的是,本次发射的所在位于佛罗里达卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心,发射工位是著名的LC-39A。该发射工位曾经见证了阿波罗登月飞船和航天飞机的历次重大发射,厥后被SpaceX租下来,用于发射火箭。

四手火箭不接纳 大洋上空自爆炸

本次试验使用的是一枚四手火箭,此前已经执行过三次航行任务,编号为B1046.4。由于这次发射并不入轨,是一次亚轨道航行,因此只有一级火箭起作用,二级火箭没有发念头,只是个部署,但为了模拟真实载人航行情况,内里还是加注了燃料。

近看火箭爆炸生成的火球

我们知道,SpaceX接纳火箭的能力举世无双,但这次测试后,这枚火箭并没有接纳,而是在大西洋上空发生爆炸并坠毁。这是为什么呢?需要指出的是,为了模拟最极端的情况,本次测试选择了火箭在“最大气动压力”(max Q)的时候让龙飞船逃逸。龙飞船逃逸后,火箭突然失去了最佳气动外形,在庞大的气动压力下,理论上很难经受住磨练,不爆炸才怪。

飞船逃逸危险区 溅落大洋宁静归

降落伞乐成打开

飞船在脱离火箭后,以弹道形式继续航行,最高点位于地面上空40公里,最终借助降落伞溅落在大西洋中。

我们知道,2019年3月,SpaceX乐成举行了载人版龙飞船的航行试验,并乐成与国际空间站对接,然后乐成返回地球。2019年4月份,SpaceX使用那艘飞船举行地面静态测试时,发生了爆炸,飞船炸毁,因此,本次使用的是一艘全新的龙飞船。

SpaceX开发的这种“载人版”龙飞船安装有8台强劲的“超级天龙座”火箭发念头,在火箭航行异常时,就是这8台发念头迅速焚烧,把飞船推离到宁静区域。超级天龙座发念头接纳四氧化二氮和偏二甲肼为推进剂,这些发念头与龙飞船是一个整体,是可以重复使用的。

这次测试的意义是什么?

原计划,SpaceX在2019年举行首次载人航天航行,但4月份的一次爆炸,把整个节奏都打乱了,载人航天计划被迫推迟。本次乐成举行航行中的逃逸试验,能够全面磨练整个系统,为2020年首次载人航行扫清了门路。

美国急切期望恢复载人航天能力

众所周知,美国在1969年就完成了人类首次登月,代表人类踏上了另一颗星球。阿波罗期间,总共完成7次载人登月发射,其中6次乐成把12名宇航员送到月球。唯一的阿波罗13号虽然没有乐成,但3名宇航员毫发无损返回地球。

1981年,美国又乐成发射了第一架航天飞机“哥伦比亚”号,一次就能把7名宇航员送上近地轨道。美国总共制作了5架航天飞机,强大的运输能力为建设国际空间站立下了汗马劳绩!但遗憾的是,挑战者号航天飞机和哥伦比亚号航天飞机划分在发射和返回时发生了事故,导致总共14名宇航员罹难,其中的故事想必大家都已很是相识,这里就不多赘述了。

阿特兰蒂斯号航天飞机的返回标志着航天飞机时代的谢幕

2011年7月21日,随着阿特兰蒂斯号航天飞机在肯尼迪航天中心的降落,整个航天飞机全部停飞,今后,强大的美国失去了载人航天的能力。

以后飞国际空间站咋办呢?这时,昔日的宿敌俄罗斯伸出了橄榄枝,俄罗斯有成熟可靠的载人“同盟”飞船。

俄罗斯的同盟号飞船

固然,这可不是免费的午餐。听说,刚开始的用度是每位宇航员2000多万美元,今天的价钱已经暴涨到了8000多万美元。因此,美国宇航局很是希望包罗SpaceX在内的海内私营企业能够挑起大梁,让美国再次获得在本土发射载人飞船的能力。