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      航天專家:&ldquo;星艦&rdquo;順利起飛很了不起,網友對失敗的寬容合情合理
      發布時間:2023-04-23 12:16:48 文章來源:揚子晚報
      美國當地時間4月20日,SpaceX公司研制的重型運載火箭“星艦”以及飛船集成系統進行了首次試驗發射,火箭升

      美國當地時間4月20日,SpaceX公司研制的重型運載火箭“星艦”以及飛船集成系統進行了首次試驗發射,火箭升空不久后爆炸,飛船未能進入預定軌道。對于這次全球關注的火箭發射試驗,航天業內人士怎么看?


      (資料圖片僅供參考)

      上海市宇航學會資深航天科普專家陶建中認為,作為未來相當長一段時間里世界上推力最大的火箭,“星艦”能順利起飛就很了不起,國內很多網友對這次發射失敗持寬容態度合情合理。“當然,對于馬斯克的航天冒險理念,業內有不同看法。”

      復雜系統的失敗風險很高

      “星艦”重型運載火箭總高度約120米,有33臺發動機,滿負載推力高達7600噸。它包含火箭的上面級“星艦”飛船船艙和火箭第一級“超級重型”助推器,與SpaceX公司研制的“獵鷹9號”火箭一樣,屬于可回收火箭。

      陶建中介紹,“星艦”是世界上在研的推力最大、載荷最大的運載火箭,比當年實現阿波羅登月計劃的“土星5號”運載火箭的推力大了近一倍,也比美國國家航空航天局(NASA)在研的SLS火箭推力大了近一倍。作為我國新一代正在論證的重型火箭,“長征九號”的推力超過SLS火箭,但也小于“星艦”。因此,在未來相當長一段時間里,馬斯克推動研發的這款火箭將是世界最強火箭,近地軌道運載能力達100~250噸。

      “星艦”火箭在位于博卡奇卡的發射基地升空。新華社發(SpaceX供圖)

      談及20日的發射試驗,陶建中表示,這是一次比較完整的火箭發射,試驗推力達到了設計推力的90%。雖然在火箭一二級分離前,發生了爆炸和解體,但能夠順利起飛,就是一個了不起的進展。他分析說,33臺發動機構成了一個高度復雜的系統,在發射升空過程中必須承受住很多結構件的共振和耦合,而且任何一臺發動機都不能出問題。100多噸的載荷,對火箭分離技術也是巨大的考驗。

      以蘇聯研制的N-1運載火箭為例,這款有30臺發動機的火箭是美蘇太空爭霸的產物,開展了4次試驗發射均告失敗。從中可以推測,比N-1火箭還多出3臺發動機的“星艦”在試驗道路上會經歷多大的坎坷。

      “星艦”火箭升空不久后爆炸。新華社/路透

      面臨這么高的失敗風險,馬斯克為何要推進這項工程呢?原來,他的目標是有朝一日實現“火星移民”。按照他的構想,火箭要一次性運送100人前往火星,這樣運送1000次,就能把10萬人送上火星,達到“移民”標準。同時,火箭還要運載大量貨物,為火星上的人類提供生活必需品。

      由于承載著這個“科幻”夢想,“星艦”的外殼采用鋼材料,內部的密封壓力空間很大,達到1000立方米左右,可供100人在里面生活,度過漫長的太空之旅。

      馬斯克冒險理念有很大爭議

      雖然與很多網友一樣,陶建中對“星艦”發射失敗持寬容態度,但他也指出,馬斯克的冒險理念在航天業界有比較大的爭議。

      航天是“三高”行業——高技術、高投入、高風險。在這個行業里,馬斯克采用的是類似互聯網行業的快速迭代理念,在專家論證、計算機仿真、地面模擬實驗不是很充分的情況下,就開展發射試驗,并通過失敗的試驗獲得大量數據,將其用于技術改進,完成改進后再進行發射試驗……通過多次失敗和改進,直至可能收獲的成功。

      “獵鷹9號”就是快速迭代理念的成功產物,在經歷了多次試驗失敗后,這款極富創新性的可回收火箭終于走向成熟。去年,SpaceX公司完成了61次“獵鷹9號”發射,成功率100%,創造了一年內單一運載工具發射次數最多的世界紀錄。

      “星艦”能否復制這一成功模式?目前不得而知。陶建中坦言:“如果我是航天公司老總,是不敢這么做的,畢竟試驗失敗的風險和損失太大。”

      “星艦”火箭在位于博卡奇卡的發射基地等待升空。新華社發(SpaceX供圖)

      在航天工業領域,快速迭代理念的優勢是技術進步快,缺點是風險非常高。對中國航天來說,這種理念或許有一定的借鑒價值。長期以來,中國航天人在執行型號任務時的態度是“小心求證”,在完成充分的專家論證、計算機仿真、地面模擬實驗后,才會進行發射試驗。如果試驗失敗,航天人會非常自責。這兩種理念哪個更好?并沒有標準答案。

      此次“星艦”發射失敗后,馬斯克在社交媒體上表示:從試驗發射中學到了很多,有助于幾個月后的下一次嘗試。看來,他將帶領團隊在這條“試驗失敗—收集數據—再次試驗”的冒險道路上繼續前進。

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