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重型獵鷹完成靜態點火,距離首飛更近一步

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(艾麥樂編譯)SpaceX的首枚重型獵鷹火箭,當地時間昨天中午,在美國佛羅里達肯尼迪航天中心的39A發射塔架,第一次同時點燃了27台主發動機,向著這款重型運載火箭不斷跳票的首次試飛又邁進了一步。

重型獵鷹的27台默林1D主發動機在當地時間1月24日中午12:30(北京時間25日凌晨1:30)點火,咆哮著產生了大約500萬磅力(相當於大約2370噸力)的推力,持續點火超過10秒鐘,在39A發射塔架旁掀起了滔天的尾氣和水蒸氣雲。

SpaceX在靜態點火後不久發推特說,「重型獵鷹的首次靜態點火試驗完成——向著首次試飛又近了一步。」

SpaceX創始人兼首席執行官伊隆?馬斯克(Elon Musk)發推特說,「重型獵鷹今天早上的靜態點火挺好。噴出了好大一團蒸氣雲。發射大概在下周。」

這枚70米高的重型獵鷹預計會被放倒,拖回SpaceX的機庫作最後的檢查。然後,它將再次返回39A發射塔架,重新豎立在這座見證過NASA土星五號登月火箭和太空梭啟程出發的著名塔架上,靜待最終的發射。

重型獵鷹首飛的確切日期尚未公布,不過SpaceX在卡納維拉爾角的40號發射塔架已經預定了1月30日的一次獵鷹九號火箭發射,距離39A發射塔架只有幾公里遠。

目前還不清楚獵鷹九號和重型獵鷹在不同發射塔架上發射需要間隔多少時間,但兩者很可能必須要間隔1-2天,因為這兩項發射任務需要動用同一批人員和同一套基礎設施。

重型獵鷹第一次豎立在39A發射塔架上,還是去年的12月28日。在此後的近1個月時間裡,重型獵鷹經歷了一系列的準備工作。發射團隊甚至對重型獵鷹進行了幾次燃料加註,不過最終都沒有等到點火就結束了演練。今天的靜態點火試驗,標誌著漫長的檢驗過程終於告一段落。

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重型獵鷹火箭最早是馬斯克在2011年揭露的,當時他說,火箭將在2013年首飛。

重型獵鷹由3枚獵鷹九號的一級火箭捆綁而成——兩枚助推火箭加上了頭錐,中間的芯級火箭則經過了結構強化,以承受重型火箭發射時產生的額外負荷。

不過,這款火箭的開發要比馬斯克的預期多用了好幾年的時間,特別是2015年和2016年獵鷹九號火箭2次事故之後,SpaceX公司將重點放在了事故調查上,拖慢了重型獵鷹的開發進展。

「乍一看,這好像挺簡單的,只要把兩個一級火箭當成助推器綁在兩邊就行了,但後來一切都改變了,」馬斯克去年7月在一場航天會議上說,「負荷全變了,空氣動力特性也完全改變了。箭體產生的震動和聲響被放大了3倍,超出了太多的硬體所能承受的上限。」

至於這枚將要首飛的重型獵鷹火箭,將由一枚全新製造的芯級火箭,和兩側回收翻新過的獵鷹九號捆綁而成。

兩側的助推火箭將在升空後大約2分半鐘與芯級火箭分離,然後返回卡納維拉爾角空軍基地著陸。SpaceX已經對火箭著陸場進行了升級,能夠容納兩枚一級火箭同時著陸。

與此同時,芯級火箭將繼續燃燒更長的時間,然後才會關閉9台默林發動機,重新穿回地球大氣層,前往SpaceX布置在大西洋的無人駁船上垂直降落。

與獵鷹九號類似的火箭上面級,將在一二級分離後接手發射,將載荷繼續推向預定軌道。

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今天的靜態點火,是這枚重型獵鷹火箭上的27台發動機首次同時點火。靜態點火時這些發動機產生的強大推力,是自2011年太空梭退役以來,在佛羅里達航天港出現過的最大推力。

「我們可以在地面上點燃這些發動機,我們也可以嘗試模擬27台而不是9台發動機的動力學特徵,模擬它在突破音障時受到的氣流。但這樣的東西,是你很難在地面上真正去檢驗的。」馬斯克在去年7月表示,「重型獵鷹涉及到太多的風險,很有可能這枚火箭無法發射入軌。我希望它能飛到離發射塔架足夠遠的地方,這樣起碼不會損壞塔架。老實說,我覺得這就算是勝利了。」

重型獵鷹火箭在加滿煤油和液氧推進劑時,重量將超過1400噸。在首次試飛時,這枚重型獵鷹發射時將產生大約2130噸推力。馬斯克說,首枚重型獵鷹的發動機將限制在全推力的92%。

這將使得這枚重型獵鷹火箭成為現役最強大的火箭,超過歐洲的阿里亞娜5號火箭——後者是現有火箭中起飛時推力最大的,它的芯級火箭和兩枚固體火箭助推器能夠產生1300噸的推力。SpaceX的這款新火箭,將是太空梭時代結束以來,世界上推力最大的火箭。

重型獵鷹火箭的軌道運載能力,也將超過世界上現役的其他所有火箭。當然,與歷史上的土星五號火箭相比,重型獵鷹還略遜一籌。

根據SpaceX的競爭對手聯合發射聯盟(ULA)公布的運載火箭數據表,由他們運營的德爾塔4重型火箭,如果從卡納維拉爾角往東發射,能夠將28.79噸的載荷送入地球上空大約200千米高的低高度軌道。如果一級火箭不回收的話,SpaceX的重型獵鷹火箭從卡納維拉爾角往東發射,將有能力把63.8噸的載荷送入低地球軌道。不過SpaceX打算在回收重型獵鷹的全部3枚一級火箭,考慮到預留的火箭燃料,能夠發射入軌的載荷重量也會有所減輕。

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至於重型獵鷹首飛的載荷,並非其他運載火箭試射時通常會搭載的假衛星,馬斯克挑選了一輛他自己開過的特斯拉Roadsters跑車送入太空。重型獵鷹火箭將嘗試把這輛跑車推到足夠快的速度,讓它脫離地球引力的束縛,將它送入一條環繞太陽的軌道,能夠遊盪到火星軌道附近。(編輯:Steed)


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