SpaceX星舰Ship40第十三次试飞意义重大,不但实现了载荷的太空释放,其上面级(飞船部分)也在无破坏的情况下溅落并完成了回收,这是人类航天史上首次实现这样的操作。

在新建的第十三次试飞过程中,其上面级Ship40在与助推器脱离之后,按计划溅落在印度洋预定区域,而且这是首次在完整状态下软溅落,星舰的上面级没有爆炸和沉没。

溅落后飞船完好浮在水面,SpaceX临时决定回收(原本没打算捞),7月28日马斯克确认派船回收。

之后由多艘船协同拖拽,期间虽遭遇恶劣海况一度“不太乐观”,但最终经过约24天、约400公里的海上拖航,在8月18日前后拖到澳大利亚圣诞岛近海等待检查。

8月26日前后,荷兰博斯卡利斯(Boskalis)旗下的半潜式重载运输船“福特号”(FORTE) 在圣诞岛附近用“浮装”方式(甲板沉入水中、飞船漂到托架上方再上浮)把S40装上船。

之后这是个巨大的飞船又称澳大利亚运往美国,路线是穿越赤道、经巴拿马运河,最终目的地是得克萨斯州南部的星舰基地(Starbase),航程约1.7万公里,预计10月到达。
通观整个人类航天史,可以说星舰上面级的这次操作,是实现人类航天历史上第一次把火箭上面级完整回收。

在此之前,人类火箭回收只局限于一级助推器,比如星舰一级助推器、猎鹰9号和重型猎鹰火箭,贝索斯集团的新谢泼德火箭和新格伦火箭,乃至我国的长征十号乙和朱雀三号火箭,回收的都是火箭的一级部分。

而二级或者说上面级一直都是一次性消耗品,多数是在将载荷送入预定轨道之后坠入大气层烧毁,还有一部分由于速度太快或者轨道太高,会一直在外太空绕地球运行,也有个别的会飞向更远的空间。
或有朋友分不清火箭一级和上面级,其实这个很好分辨,火箭起飞时,底部的一级助推器负责把火箭推出低空,完成任务后提前分离回收;而上面级(二级,某些火箭有三级甚至更多)要继续带着载荷进入轨道,飞行速度能达到第一宇宙速度。
也正是由于飞行速度太快,其在重新进入大气层时,多数会因为高温烧蚀而烧毁,所以极难回收。

过去不管是猎鹰9号,还是我国长征系列火箭,上面级飞行结束后都无法回收,直接丢弃在太空或者大气层。
因此,本次星舰Ship上面级成功回收的这次突破意义重大,其在轨飞行之后,再入大气层时会遭遇上千摄氏度高温,它表面的隔热瓦必须能承受这种极高的温度和极强的大气压力才行,而且还要精准控制飞行姿态,全程都要在合适的范围内减速,最后以极低的速度溅落到海面上。

过程中飞船要保持完整无破损,落到海面上之后,海水还不能进入内部,要飘在海面上等待回收。

对比猎鹰9号,它回收的仅仅是第一级,通常助推器部分飞行速度远低于轨道速度,所以其技术难度和星舰上面级回收不在一个量级。
一旦火箭上面级回收技术成熟,带来的改变是颠覆性的。
航天发射最大成本就来自箭体本身,如果上面级也能重复多次使用,单次发射成本会大幅下降。
这会让大规模的太空项目有落地的可能,比如火星载人登陆、大型太空基地搭建。

当然也要客观看待,这次只是单次试飞成功,距离稳定、多次复用还有很长一段路要走。
过去星舰多次试飞出现爆炸、着陆损毁事故,单次成功不等于技术完全成熟。

我国商业航天领域,长征十号乙,朱雀三号已经实现一级部分的回收,另外还有长征十二号系列,长征十号系列、天龙三号、智神星一号、双曲线三号、星云一号力箭二号等也在推进可回收火箭研发,主攻一级回收,未来也会逐步向上面级复用技术攻关。

星舰这次里程碑式的回收,给全世界航天行业指明了一个方向:全箭可重复使用,才是未来低成本进入太空的核心钥匙,我们在这方面也要尽早布局和下手研发才好。
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只不过,会不会提前多久,这个可能会看我国整个月球任务的进度情况,一般来说,从个人的角度来讲,应该就是在2029年左右进行,不太可能直接踩到线上来是吧,那下面我们就先看看着陆器的问题。
揽月着陆器要无人飞行:1次载荷不超50kg 对于揽月着陆器来说,其实这是我国月球计划之下最为核心的部分,因为要上月球,月球着陆器就是核心,它是带航天员,物资等上月球的关键。
按照我国针对揽月着陆器的设计来看,由登月舱和推进舱组成,主要用于环月轨道与月表间的航天员运输,可搭载2名航天员往返,并可携带月球车和科学载荷,是航天员驻月期间的月面生活中心、能源中心及数据中心。
只不过,这里大家看到2人不要误解,我国首次登月任务计划是3人前往月球,到月球表面是2人,这个要分开,这也说明了其中1人是在轨支持任务了。
所以,这一次我国发布的揽月着陆器进行无人飞行任务,那也说明了我国在正式“载人登月”前,要进行测试,确保各个航天器,火箭等系统的稳定性,这都是常态化的事情。
也就是借用这样的机会,我国推动一次无人上月球的测试,按照说明情况来看——这一次征集的载荷,单次任务搭载载荷总质量不超过50kg,总功耗一般不超过100W,这也说明了给出的空间还是较大,具体搭载什么,可能需要在后续公布了才知道。
所以,针对这一次任务来说,也是值得期待的,要进行无人飞行任务了,在无人飞行之后,必然也就会推动载人登月任务的执行,同时,要发射月面着陆器的话,我国登月火箭系统等方面的测试,也会到来,而且本身从方案来讲,我国是要利用2枚火箭来执行任务,那就是先采用两枚运载火箭分别将月面着陆器(“揽月”)和载人飞船(“梦舟”)送至地月转移轨道。
这说明了可以单独发射月面着陆器测试,但要测试整个系统的话,那肯定也是要进行梦舟飞船的发射测试才行,这还是组合体,具体的安排,就看我国后面航天中心公布了再看看。
中国2030年前登月,能更快吗? 的确,针对我国整个月球计划来说,一直都是说在2030年前登月,但是相对来说,快也不是没有可能的,我前面也说了,一般来说,在2029年左右的概率是最大的,因为在此前,我国深空探测实验室就给出了一个时间表,那就是在2029年-2030年前登月,这说明了最快还是有可能在2029年,只不过,这一切都是取决我国的整个月球计划的执行过程,只有执行了,才是确定性的。
而从如今的揽月着陆器的征集载荷问题来讲,其实也说明了我国很可能会加速推进了,可以说针对登月任务来说,提前进行测试,这完全也是可以理解的,毕竟测试就是最为核心的。
如果测试都没有问题,那下一步就可以进行载人登月,要是出现了一部分的问题,那还是可以进行相关性的调整,也是具有充足的时间,所以,其实节点还是足够了。
而且,我国在今年也宣布了要进行长征十号甲,梦舟一号飞船的测试,当下还没有给出明确的调整时间,要是整个都测试完成了,后续只需要进行升级测试就行了,毕竟这都是我国登月之下的先锋版。
同时,载人登月火箭依照初期的节点,也是在2027年进行测试,这些都是相互相的,那么,我们就等待时间的到来吧,我国反正也是多次对外公布了,载人登月稳定推进,那说明了一切都没有问题。
如果真的存在变化,我国肯定早就做好了说明准备,不会类似于要执行人了,临时进行任务的改变,大家完全可以放心,不排除我国更快的登月,至少在任务节点之下,都在加速推动之中,这就是趋势。
载人登月难不难? 对于载人登月来说,肯定是难得。
自从美国阿波罗计划之后,人类再也没有执行过载人登月,就算是美国重启载人登月任务——执行重返月球计划,美国也是面临各种困境,这不仅是烧钱的问题,还是技术上的问题,都是挑战性的。
当然,在载人登月的过程之中,也是推进人类走向深空的关键,所以,都进行。
那到底有多难? 如在执行载人登月任务的过程之中,对飞船要求有极强的变轨能力,因为登月舱要进行近月制动,其变轨速度大约在八九百米每秒,且要留相当的变轨能力从环月轨道返回月地转移轨道。
登月舱着陆月面和返回环月轨道的速度增量都接近两千米每秒,要实现这个速度,飞船一半以上的重量都是推进剂,而且还需要精确的测控能力,对地面具有动态观察能力,自主调整能力等等,这些都是任务之下的难题。
所以,如果很简单的话,世界上早就有很多国家都已经执行了载人登月任务了,也就是难,如今也没有看到多少国家突破,而且在阿波罗计划之后,当下也还没有谁完成过载人登月任务,这就是问题的根本。
那么,时间虽然紧张,但是在执行载人登月任务之下,我们必须确保每一次的任务都可以完美的执行,并且确保火箭,飞船等方面全面的稳定,具有安全性等之后,才会开启登月任务,前夕的无人测试就是确保的关键。
而我国这一次发布揽月着陆器要无人飞行,其实也就是其中测试的一部分,那么,我们期待早点到来,只要无人测试稳定了,那么载人登月的任务也就来了,这就是趋势。