SpaceX星际飞船与佛罗里达爆炸原因不同

admin 科学技术 2023-04-24 331

摘要:周四早些时候,SpaceX的大型星际飞船从德克萨斯州发射升空,进行首次全面测试后不久,400 英尺高的硬件堆开始翻滚,直到在墨西哥湾上空发生剧烈爆炸而解体。整个演示任务——测试新火箭点燃和清除发射台 500 英尺高塔的能力——是成功的。然而,在升空时,火箭的 33 个猛禽发动机中有几个未能按计划启动。然后在飞行大约三分...

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周四早些时候,SpaceX的大型星际飞船从德克萨斯州发射升空,进行首次全面测试后不久,400 英尺高的硬件堆开始翻滚,直到在墨西哥湾上空发生剧烈爆炸而解体。

整个演示任务——测试新火箭点燃和清除发射台 500 英尺高塔的能力——是成功的。然而,在升空时,火箭的 33 个猛禽发动机中有几个未能按计划启动。然后在飞行大约三分钟时发生了长达一分钟多的坠落,坠落是在火箭的星际飞船上级和超重型助推器未能分离之后开始的。

一些专家和观众想知道试飞的爆炸性结论是空气动力将飞行器剪切开的结果,还是飞行终止系统 (FTS) 故意炸毁的结果。SpaceX后来证实火箭的解体是由 FTS 触发的。

飞行终止系统本质上是内置于火箭关键区域的炸药,如果检测到硬件故障,至少在较新的车辆上会自动触发。它们是一项安全和许可要求,如果火箭似乎偏离轨道则尤为重要。

但周四从德克萨斯州布朗斯维尔附近的SpaceX运营设施星际基地发射的火箭是独一无二的。它不仅是一次全新飞行器的试飞,意味着终止参数略有不同,而且它还从一个全新的区域飞行,以执行轨道任务——之前的星际飞船试飞爆炸性地结束,但没有尝试到达高空。例如,从佛罗里达发射同样大小的火箭可能有更严格的参数,这意味着火箭不会被允许坠落那么久。

“每个射程都有所谓的撞击极限线,”美国宇航局前航天飞机发射主管迈克·莱因巴赫 (Mike Leinbach) 告诉《今日佛罗里达》。“这是车辆可以在其中飞行的理论极限。它们是投影在地图上的边界,如果车辆超出这些边界,飞行终止系统就会启动。”

为什么使用飞行终端系统

在佛罗里达州,东部靶场——卡纳维拉尔角太空部队站和肯尼迪航天中心——由太空部队的太空发射德尔塔45负责监督,该机构还部分负责终端系统的认证。然而,在 SpaceX 位于德克萨斯州的工厂,那里没有太空部队,因此联邦航空管理局发挥了更大的作用。

加州大学伯克利分校空间科学实验室任务运营主任阿比·特里帕蒂表示,火箭终端系统被触发的原因有很多:推力损失、计划外加速、某些部件出现故障、偏离轨道等等.

“我敢猜测它甚至在 FTS 启动之前就已经没有足够的推力了,因为和其他人一样,我可以看到有几个引擎坏了。所以在那个时候,一些软件触发器也说,'对不起,不要'没有足够的果汁去太空了,FTS 开始了,”特里帕蒂说。

与更常见的从佛罗里达州发射的猎鹰 9 号相比,星际飞船在德克萨斯州发射时的自动销毁触发器可能会有所不同。特里帕蒂说,如果星际飞船是从肯尼迪航天中心发射的,那么触发器可能会被修改以适应像猎鹰 9 号这样的现有系统。

“我认为触发器将与猎鹰 9 号(SpaceX 的主力火箭)触发器完全一致……就走廊的狭窄程度和其他相关因素而言,”特里帕蒂说。

正如SpaceX所展示的那样,有时终止是有意的

过去涉及 FTS 的事件很少见,但它是每次发射期间的潜在因素。最近发生的一起备受瞩目的 FTS 事件实际上是故意的:2020 年 1 月,SpaceX有意模拟了猎鹰 9 号火箭的失事,以测试无人驾驶的“龙”号乘员舱的逃生系统性能。在模拟紧急情况下,太空舱成功检测到异常情况,然后迅速从下面爆炸的火箭中飞出——如果宇航员在船上,这一举动本可以挽救他们的生命。

佛罗里达发射的另一个因素是人口和发展。例如,在 NASA于 2022 年 11 月从发射台 39B 首次发射太空发射系统火箭期间,火箭的飞行终止系统是一个重要的讨论话题:如果它必须在升空后不久被触发,碎片会像雨点一样落到大西洋上空怎么办海洋?

幸运的是,随着阿尔忒弥斯一号任务的成功,这并没有成为现实,但 SLS 也是一枚大火箭。车辆越大,出现问题时损坏的可能性就越大。

与此同时,在 KSC,SpaceX仍计划不早于 4 月 26 日星期三晚上进行下一次发射:三核猎鹰重型火箭。这枚 230 英尺长的火箭将在美国东部时间晚上 7 点 30 分左右从 39A 发射台与通信卫星一起发射,但该任务将不包括通常在卡纳维拉尔角的侧助推器着陆。由于卫星的重量和目的地,火箭的中心核心在升空后也不会回收。


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