SpaceX星舰轨道试飞任务

SpaceX星艦軌道試飛任務，是SpaceX星艦與超級重型推進器兩節的首次系統聯合發射。此次發射使SpaceX星艦系統成為史上已發射火箭中長度與推力最大者，推力達到土星五號的兩倍。[2][3]2023年4月20日，SpaceX星艦系統從位於德克薩斯州的SpaceX星港升空。按照原計劃，星艦將環繞地球軌道將近一周，再入大氣後在夏威夷州附近濺落；[4]超級重型推進器則將於墨西哥灣受控降落。[5]

SpaceX星艦試飛任務
首次試飛中的星艦完全組合體
任务类型試飛
运营方SpaceX
任務時長3分59秒（實際）
90至100分鐘（原計劃）
圈數0（實際）
<1（原計劃）
任務開始
發射日期協調世界時2023年4月20日13:33（北美中部時間上午08:33）[1]
运载火箭SpaceX星艦
發射場SpaceX星港
承包方SpaceX
任務終止
毀損日期協調世界時2023年4月20日13:37（北美中部時間上午08:37）
軌道參數
軌域跨大氣層軌道（原計劃）
近拱點50 km（31 mi） (原計劃)
遠拱點250 km（160 mi） (原計劃)
 

星艦於倒數40秒進入最終檢查並暫停發射倒數，並在數分鐘後獲得發射總監放行並開始最終發射倒數。倒數8秒，超級重型推進器啓動發動機並發射。星艦在起飛時，有3具發動機發生數值異常而未被啓動，因此起飛時只有30具發動機正常運作。[6]。爬升期間，先後有8具猛禽發動機（其中兩具為具向量控制的發動機）停止運作或發生爆炸，其中一次爆炸更導致1具液壓動力系統被摧毀[7]，同時助推器的後端出現推進器泄露並起火，並在後續導致助推器與飛行電腦失去通訊，最終導致失去控制。發射後27秒，發動機19號因高能量事件導致失聯，緊接發動機17、18、19、20的防爆屏蔽罩因爆炸而摧毀。但星艦的高容錯率讓星艦持續升空。發射後85秒，根據馬斯克於推特空間表示，推進器已經失去所有矢量控制，無法跟隨原定軌道但依然持續爬升。發射後170秒，超級重型推進器上的主發動機關閉（MECO）。發射後180秒，星艦上級並沒有按計劃順利分離，並因星艦分離速度較低而開始進入失控並旋轉，此時超級重型推推器的發動機部分起火。發射後200秒，自主飛行安全系統的雷管按計劃啓動，但出現意外延遲，並耗時約40秒將星艦及超級重型推進器摧毀，最終推進器於發射後237.474秒於空中失壓解體，星艦亦因爆炸威力而與推進器分離，並同時於空中失壓解體。星艦及超級重型推進器殘骸濺落於墨西哥灣。軌道發射台A亦遭受破壞，其底部混凝土遭徹底摧毀並露出鋼筋結構，部分地基結構被擊飛至發射場數百米外，而濺起的塵埃更飄至數公里外，唯燃料管道估計未受損[8][9]。附近的燃料處理設施亦有受損，兩個儲罐及一個廢棄儲水罐被混凝土擊中並出現嚴重凹陷，其中一個液氧儲罐更出現泄漏[10]。

儘管軌道發射場受損嚴重，但馬斯克於推特空間表示，由於發射場損壞程度不算嚴重，發射場將於未來6至8個星期完成修復，並新增不鏽鋼水冷板塊於發射台正下方。飛行中止系統亦需要重新驗證，以便有效地即時摧毀艦體。

第二次星艦軌道試飛任務將會有大量升級，其中包括

  • 對助推器推進劑泄漏的緩解措施，並改進發動機及助推器的可靠性
  • 擴展助推器上的滅火系統，以減輕發動機艙起火所導致的問題
  • 提升自主飛行安全系統(AFSS)的可靠性
  • 新增熱級分離系統
  • 發動機采用電力推力矢量控制(TVC)，讓故障點減少，並同時更爲節能

發射

飛行計劃
計劃任務時間綫[5]
時間點 目標 2023年4月17日 2023年4月20日
−02:00:00 SpaceX發射主管進行投票，決定是否開啓燃料加注程序 成功 成功
−01:39:00 超級重型助推器進行液氧及液態甲烷加注 成功 成功
−01:22:00 興建進行液態甲烷加注 成功 成功
−01:17:00 星艦進行液氧加注 成功 成功
−00:16:40 超級重型助推器上的猛禽發動機進行冷卻 成功 成功
−00:00:40 流體接口進行排氣程序 未能通過 在短暫終止倒數後繼續程序
−00:00:08 超級重型助推器發動機點火 不適用 成功
−00:00:06 超級重型助推器發動機啓動 不適用 三具猛禽發動機啓動程序終止，因飛行控制軟件判定發動機狀態未符合啓動要求狀態[11]
00:00:00 發射 不適用 成功起飛，但對發射場周邊造成一定程度破壞 [12][13][14]
00:00:55 最大動壓點 (火箭達到機械應力峰值) 不適用 較預期遲達到最大動壓點，其動壓亦較預期低[15]
00:02:49 超級重型助推器發動機關閉(MECO) 不適用 未有進行[16]
00:02:52 分級 不適用 未有進行[17]
00:02:57 星艦發動機點火 不適用 不適用
00:03:11 超級重型助推器進行反推 不適用 不適用
00:04:06
00:07:32 超級重型助推器進入穿音速 不適用 不適用
00:07:40 超級重型助推器降落點火程序啓動 不適用 不適用
00:08:03 超級重型助推器軟著陸 不適用 不適用
00:09:20 星艦發動機關閉(SECO) 不適用 不適用
01:17:21 星艦重返大氣層 不適用 不適用
01:28:43 星艦進入穿音速 不適用 不適用
01:30:00 星艦硬著陸太平洋海面上 不適用 不適用

參見
维基共享资源上的相关多媒体资源：spaceX星舰轨道试飞任务
  • SpaceX星舰
  • SpaceX發射設施

參考資料
  1. Wattles, Jackie; Vogt, Adrienne. . CNN. April 20, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于April 21, 2023） （英语）.
  2. Amos, Jonathan. . BBC News. April 20, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于2023-04-20） （英国英语）.
  3. Amos, Jonathan. . BBC News. August 6, 2021 [May 30, 2022]. （原始内容存档于August 11, 2021） （英国英语）.
  4. Jones, Andrew. . Space.com. April 15, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于2023-04-19） （英语）.
  5. . SpaceX. April 11, 2023 [April 11, 2022]. （原始内容存档于April 14, 2023） （美国英语）.
  6. Jay L. DeSgetker [@jdeshetler]. (推文). 2023-04-22 [2023-04-25] –Twitter.
  7. (((Geoff))) [@DeffGeff]. (推文). 2023-04-20 [2023-04-20] –Twitter.
  8. Paul Breed [@unrocket]. (推文). 2023-04-21 [2023-04-21] –Twitter.
  9. LabPadre [@LabPadre]. (推文). 2023-04-20 [2023-04-20] –Twitter.
  10. The_Denks [@TheDenks]. (推文). 2023-04-21 [2023-04-21] –Twitter.
  11. Berger, Eric. . Ars Technica. 2023-05-01 [2023-05-27]. （原始内容存档于2023-11-11） （美国英语）.
  12. . April 26, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-11-10）. The damage to the launch pad went far beyond what experts were expecting. And nearby residents are left dealing with the environmental fallout.
  13. . April 20, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-04-20）.
  14. . Space.com. April 24, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-11-12）. When the dust cleared at Starbase after the liftoff, a scene of wreckage emerged: Starship's 33 first-stage Raptor engines blew out a crater beneath the orbital launch mount, pummeling nearby infrastructure with flying chunks of cement and other debris.
  16. Manley, Scott. . youtube. Scott Manley. 2023-04-22 [2023-04-23]. （原始内容存档于April 24, 2023）. All that missing dirt and concrete that had to go somewhere
  17. Foust, Jeff. . 2023-04-29.

外部連結
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