原计划今日6:45发射的星舰(Starship)第13次试飞(V3版本的第二次飞行),由于其中四台猛禽发动机没能启动,发射中止,将推迟再发射,最可能的发射窗口是下周初。本次任务旨在完成与第12次飞行测试(V3首飞)相似的目标,最大的亮点在于将首次部署20颗真实的星链V3卫星,此前释放的只是模拟配重。
对星链系统来说,这次不是一次普通升级,而是一次代际跨越。
成败将直接决定三件事:
星链的网速能不能从百兆跳到千兆级;
全球航空和海事用户能不能用上真正靠谱的星链卫星互联网;
以及SpaceX能不能把每Gbps的卫星成本压到原来的九分之一。
本次飞行沿用星舰V3与超重V3构型(S40+B20)。超重助推器的主要目标为完成发射、上升、热分离、返场点火及在美洲湾海上平台着陆。
针对第12次试飞中暴露的问题,SpaceX已实施多项软硬件修改。上次任务分离时,上面级发动机启动时序微小差异导致助推器翻转方向偏差约90度,此次优化了启动时序,提高了对时序变化的鲁棒性(robustness的音译,意为“抗打击能力”),以确保按期望方向翻转。分离后返场点火阶段,33台猛禽发动机中有5台重新点火异常,致使返场点火提前终止,本次超重助推器改进了硬件以提升重新点火可靠性,并更新了发动机报警与中止判据以适应多机飞行环境。
热防护方面,本次还测试多项升级与试验,以向完全快速复用迭代。马斯克在今年2月在一档播客节目中谈到,隔热瓦能否实现可重复使用,是星舰目前剩下的最大难题,此前从来没有人真正造出过一套可重复使用的轨道级隔热盾,它既要在上升段扛住气动力而不大量掉瓦,又要在返回时既不掉瓦、也不能让机身主体过热。他还提到,团队已经让飞船完成过几次海上软着陆,但每次都会掉不少隔热瓦,如果不投入大量返修工作,这套隔热瓦系统还谈不上真正"可重复使用"。
本次星舰尾翼金属面上将安装多块隔热瓦,后裙部热防护罩采用改进后的瓦片与连接机构,以收集不同固定方案的飞行数据。此外,热防护罩上装有载荷感知瓦片,在上升段经受比以往更大的动压时测量受力情况,这种更高动压虽增大了瓦片连接应力,但可换取更大的入轨运力。
此前的试飞中,SpaceX测试飞船的载荷释放机制时,用的都是模拟星链V3卫星质量和外形尺寸的配重模型。这一次,工程师把20颗星链V3卫星装进了飞船的"释放器",一套通过滑轮和缆绳、让卫星逐颗从飞船侧面舱口弹出的机构。
这些卫星本身并不会真正加入星链的运营网络,但工程团队计划趁着它们短暂在轨的这段时间,尝试和其他运行在近地轨道上的航天器之间建立激光通信链路。如果这一步成功,就能验证第三代星链卫星与上一代星链卫星之间的互联互通能力。
同时,本次部分星链V3卫星还额外搭载了摄像头,专门用来扫描星舰的隔热瓦并把画面实时传回地面。据SpaceX介绍,这些影像将帮助地面团队持续评估星舰隔热瓦在未来任务中支持"返场着陆"的可靠性。上次试飞时,两颗星链模拟器就曾携带摄像头拍下星舰飞行在太空幽暗背景下的画面;这一次,SpaceX把摄像头装在了六颗星链卫星上,拍摄窗口同样安排在夜间。
星链V3出现在星舰试飞舱里,某种程度上是一个信号,满载状态下的星舰,单次最多能送60颗星链V3卫星入轨。目前每次猎鹰9号搭载第二代星链卫星发射,大约能为星链网络新增2.6太比特/秒(Tbps)的容量;而一次装满第三代卫星的星舰发射,理论上能一口气为网络新增60太比特/秒的容量,这将是星链网络容量的一次跨越式扩张。
当然,星舰的野心远不止运星链卫星,还被设计用来运送客户卫星、轨道数据中心平台,以及未来飞往月球和火星的任务——星舰正是NASA阿尔忒弥斯计划中,负责把航天员送上月球南极的关键一环。不过在实现这些宏大目标之前,星舰首先要开始承担的实际运营任务,很可能是从今年晚些时候起,逐步部署第三代星链星座。
来源/SpaceX、太空与网络等
编辑/谢辰