灰色的9月1日：航天火箭爆炸引關注

科技 09-07

導讀

9月的第一天，對人類的航天事業而言，註定是灰色的一天。互聯網上先後傳出兩則航天發射失利的消息，其中一條很快得到美國官方的證實：火箭爆炸了。

根據9月1日晚間美國宇航局（NASA）消息，美國私營航天公司太空探索技術公司（SpaceX）「獵鷹9號」火箭，在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地測試時發生爆炸，其裝載的以色列SCC公司的Amos－6通信衛星同時被炸毀。

這並非人類航天發射史上第一次失利，卻十分罕見地流出了發射失敗的爆炸視頻，經互聯網傳播後引發一股不小的旋風，「衝擊」「震撼」「揪心」，讓航天發射這個原本有一定門檻的高冷事件，再次走入大眾視線。而這次發射失利所牽扯到的SpaceX及其掌舵人埃隆·馬斯克，Facebook及其創始人扎克伯格等備受關注的科技企業、明星企業家，也給這場輿論熱議上足了料。

灰色的9月1日：航天火箭爆炸引關注

9月1日，據美國宇航局（NASA）消息，美國私人航天企業太空探索技術公司SpaceX在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地測試無人火箭時發生爆炸，目前沒有人員傷亡報告。事發發射台緊鄰美國宇航局肯尼迪航天中心，通常用於SpaceX公司發射獵鷹火箭。視覺中國供圖

有可能是「低級錯誤」導致的發射失敗

好在，這次事故中沒有人員傷亡。爆炸發生後，人們最關心的問題莫過於「為什麼會爆炸」。

事實上，SpaceX也在第一時間給出了造成此次爆炸事故的初步原因——在推進劑填充操作時發生的問題。埃隆·馬斯克在社交網站上發文稱，「『獵鷹9號』是在推進劑填充操作時發生的事故。起因應該是火箭上面級的氧氣罐出現了故障，但具體原因仍不清楚。我們會儘快查明原因。」

在接受中國青年報·中青在線記者採訪時，中國航天科技集團五院研究員龐之浩說，在造成發射失敗的分系統故障中，動力裝置系統佔了首位；其次是控制系統；然後則是結構系統。本次「獵鷹9號」的爆炸是在火箭加註燃料時發生的，這在火箭故障中不多見，可能是源於「低級錯誤」，屬於動力系統或控制系統故障。

龐之浩推測，有以下幾種可能：其一是氧箱壓力過大。他說，這次火箭爆炸是從火箭二級氧箱加註燃料時開始出現異常。去年6月「獵鷹9號」發射時爆炸，是因為二級氧箱氦氣瓶支架強度不夠，折斷後氦氣泄漏，氧箱壓力過大，氧箱撕裂，導致爆炸。這次爆炸有可能是重蹈覆轍。

其二則很可能是因為低層次錯誤，即程序控制出現了錯誤。龐之浩推測，本應該啟動測試一級，結果啟動了二級程序，二級點火了，但整個系統處於非起飛的系留牽制狀態，飛不走就只能爆炸，再引發一級爆炸。他說，任何誤操作和程序混亂都可能導致二級點火。

第三種可能即是生產過程中帶來的缺陷。龐之浩認為，運載火箭在生產過程中，如果質量控制不嚴，會致使產品內部存在缺陷，如暗傷、多餘物等，這些缺陷對火箭來說都是致命問題。比如，歐洲「阿里安」火箭，就曾因發動機有多餘物而導致發射時爆炸。

在龐之浩看來，這很可能也是「獵鷹9號」發射故障的原因。例如，火箭支臂上的燃料輸送管破裂導致燃料溢出，加上支臂或箭上燃料介面電氣設備點燃的可能性較大。外部爆燃擊穿二級燃料箱，引爆後破壞一級引爆，同時整流罩與衛星落地引爆胼燃料。

第四種可能是元器件質量不穩定。曾經，俄羅斯火箭在加註燃料時，因感測器故障燃料加註多了，從而導致發射時爆炸。「獵鷹9號」出現故障也可能是這方面的原因——SpaceX公司為了降低成本，採用低成本採購，用便宜許多的工業級元器件替代成本高昂的宇航級元器件。

當然，也不排除發射流程存在問題的可能。龐之浩說，SpaceX公司的發射操作原則是顯著地減少操作人員以及在發射場消耗的時間，目的是在發射「獵鷹9號」火箭時操作既簡單又高效，並具有較高的成本效率。其標稱的發射操作時間為16天（從火箭運抵發射場開始）。然而，過於簡化流程，降低成本，勢必增加風險。

龐之浩表示，此次爆炸給商業航天公司一個教訓，即應在低成本和高可靠性之間尋找更好的平衡點，最好留有一定的富餘，加有一定保險。

探索太空有風險，多次成功也不能表明次次成功

發生爆炸時，扎克伯格正在非洲，他對火箭爆炸並損壞衛星的消息「深感失望」。

然而，航天發射的成功或失敗，卻不以這位互聯網大佬的個人情緒而轉移。翻閱人類太空探索史，很容易就能發現，失敗這個字眼儘管並不讓人喜歡，但確實真實地存在著，而且其比例還不小。

即便是美國，這樣成熟的、先進的航天強家，失敗同樣不可避免。美國阿波羅計劃曾發生兩次災難性事故，一次是阿波羅一號飛船在地面訓練時，艙內的純氧產生劇烈燃燒，航天員遇難；另一次是阿波羅13號飛船的氧氣罐由於攪拌發生爆炸，導致整個任務失敗。

「探索太空是需要付出一定代價的，多次成功也不能表明次次成功。」龐之浩接受中國青年報·中青在線記者採訪時說，幾乎所有發射運載火箭的國家都有過失敗的教訓。面對火箭發射失利時，應該保持理性的態度，畢竟，航天是一個高風險的事業，儘管航天人會盡最大努力將風險降到最低，但仍不能排除事故發生的可能，因此，當意外發生時，他還希望大家能夠理解。

從另一個角度來看，有時，失敗的確是成功之母。以探月為例，截至2014年，世界上共進行了129次月球探測活動，其成功率僅有51％。但幾乎沒有人會認為，那49％的失敗嘗試都是沒有意義的。

一個真實的故事流傳頗廣：美國沒能把阿波羅13號送上月球，3位宇航員在太空中經歷了缺少電力、飲用水等問題，但仍然成功返回了地球，還被美國人稱之為「輝煌的失敗」。畢竟，這正是科學路上必須積累的教訓。

中國火箭發射的成功率比美俄都要高？

當然，每每發生火箭失利事件之後，總能聽到這樣一種聲音，即為何美俄的航天失利消息較多，中國的只要一發射就能成功，真是這樣嗎？

這並非是一種錯覺。剛剛過去的「十二五」，我國專門致力於火箭和衛星研製的中央企業——中國航天科技集團公司，共成功發射了86箭138星，發射成功率達97.7％，創造了世界最高航天發射成功率。其中，去年共發射19箭45星，全部成功。

不過，就此推論說中國火箭發射的成功率比美俄都要高，則有失偏頗。

按照龐之浩的說法，對比國內外航天發射時，除了要看成功率的高低，還要參考發射的次數，這是因為發射的總次數越多，其成功率低的可能性越大。公開資料顯示，美國和俄羅斯（蘇聯）進行的發射遠遠多於其他國家，都達到了千次以上，而中國的火箭發射僅有200多次。近幾年，我國的發射越來越頻繁，發射次數已經排在世界第三位。

當然，隨著技術的發展，航天發射的成功率是可以提高的。比如說減少火箭的級數，龐之浩說，如果兩級火箭可以把東西推上去，就沒必要用三級火箭，畢竟後者多了一次「級與級」之間的分離，風險相對大一些。

我國即將進行第一次飛行試驗的長征五號運載火箭，就是採用這種設計理念，比傳統火箭普遍少一級的一級半或二級半構型，以提高可靠性。

更為重要的是，龐之浩說，我國航天界所採用的「歸零」傳統，即在生產製造、工藝流程、元器件的篩選，甚至是人員挑選上，都有堪稱過硬的管理質量。這在很大程度上保證了近些年來我國航天發射的高成功率。

說到底，航天器是一個龐大且複雜的系統，尤其是其中的運載器即火箭系統，涉及的動力系統十分複雜，發動機所產生的推力、雜訊和震動之巨大、難控，都需要在發射前做大量的試驗。龐之浩說，「誰也無法保證自己的火箭是百分之百萬無一失的。」

文/中國青年報·中青在線記者邱晨輝實習生任思遠

中國青年報·中青在線出品

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