超导马斯克:为何星舰没有发射逃逸系统?

Dots机构投资者社区
2021-08-30

本文转自微信公众号“三体引力波”,作者:三体引力波。

继续跟随超级导游马斯克,一起探访星舰基地。继续在天天宇航员「星舰基地之旅与专访马斯克」视频中捞干货,划重点。

●GAO:良好合同的坚定捍卫者

专访当天即7月30日,正值GAO(美国政府问责局)正式宣布:驳回蓝色起源、动力系统两家诉讼NASA载人登月器(HLS)发包合同所谓「严重缺陷」,这意味着SpaceX仍是HLS唯一赢家,可以放手一搏、继续全力以赴开发星舰项目。

对此蒂姆·多德当面祝贺马斯克:祝贺HLS载人登月器合同更加稳固。马斯克评价称:「GAO是良好合同的坚定捍卫者」。

如今,登月版星舰彻底成为唯一指定载人登月系统(Human Landing System,缩写HLS),在整个阿尔忒弥斯载人登月任务中承担关键一环,不仅担纲登月宇航员往返深空门与月球着陆点之间的载人任务,还包括运送各种登月装备、科研设备、物资补给等货运任务,为建立永久性月球基地打造常态航班,构建月球运输系统。

●登月版星舰可能不需要顶部推进器

谈到登月版星舰技术问题,马斯克乐观认为,登月星舰将不需要在顶部装配着陆推进器。前提是,如果SpaceX能够证明用猛禽推进器登陆月球不会在月球风化层上留下太大的洞,不会掉进自己挖的坑。

果真如此的话,可能会删除原来的推进器设计方案。目前登月版星舰推进器具体配置还没有确定,很可能跟其他星舰版本一样,拥有三台海平面版猛禽和三台真空版猛禽。

●对比星舰、龙飞船、猎鹰火箭

作为下一代超级重载太空运输系统——星舰系统,马斯克可谓是全力以赴、一场豪赌。马斯克谈到星舰开发心得,将其与龙飞船、猎鹰火箭作了对比。

开发龙飞船是确定性项目,技术相对成熟不会失败,可以预见的未来丰厚利润。然而,要想成功开发世界上第一枚完全快速可复用的超级火箭,需要突破无数个工程技术难题,SpaceX必须快速迭代,边探路边前行,这会导致许多个失败。而且这些失败公众都能看得见,因为临近4号州际公路,差不多没什么秘密可言。猎鹰系列火箭处于中间段,SpaceX可以承受着陆阶段的失败,但不能在发射部署阶段搞砸经受失败。

●对比星舰、航天飞机

很多人都拿星舰跟航天飞机作比较,这次专访机会蒂姆·多德同样抛出这个问题,当问到SpaceX从航天飞机中学到什么时,马斯克坦言作答:航天飞机的最大问题就是设计冻结。

由于所有航天飞机任务都属于载人航天任务,在设计上做出任何改变,都意味着风险高、回报低。相比之下,星舰最大优势是早期版本并不是用于载人的,因此可以承受爆炸的风险,炸毁一些东西。对于快速开发来说,这点真的很有帮助,不必束手束脚。

●为何星舰没有发射逃逸系统?

尽管蒂姆·多德在《天天宇航员》节目里曾经专门谈过这个话题,但当面询问马斯克还是很有必要的。

马斯克直截了当作答:星舰没有配备LES(launch escape system 发射逃逸系统)的计划。他坚信只要星舰飞得足够多,冗余设计足够可靠,就意味着星舰足够安全,没必要配备LES,就像民航客机一样。

老马举例说,超重型、星舰在发射阶段即使失去几台猛禽,照样可以完成一次成功的发射任务。这点现役的猎鹰9号火箭的确做到了,经受过实战检验。

马斯克还解释说,由于月球和火星的自然条件限定,要么没有大气,要么大气过于稀薄,无法使用传统的发射逃逸系统,因此也就根本没有理由配备逃生系统。

●还会极限测试星舰系统

马斯克进一步深挖这个话题,SpaceX目标是利用每一组星舰来挑战极限,比如故意爆炸,这样可以确保在不必要存储多组星舰的情况下获得大量实测数据。

每一组星舰系统(超重型+星舰)都会对之前的版本进行重要升级——这就是星舰基地速度。正因为如此,SpaceX回收的前10组星舰很可能不会再飞了,迭代后新的星舰会有很大不同。

●星舰与航天飞机铠甲比较

针对星舰的铠甲,马斯克表现自信,TPS(Thermal Protection System隔热系统/隔热片)在之前几次星舰高空试飞表现不错。

每块隔热片都是由智能机器人安装的,保证每片之间预留精准缝隙,避免在燃料舱膨胀和收缩过程中受损,同时避免在轨加油、再入大气层过程中受损。

每艘星舰都需要大量隔热片,都是在佛罗里达州的SpaceX「面包房」生产的。由于每片形状、大小基本相同,因此能够大批量生产,这比航天飞机TPS系统有显著优势。

●星舰铠甲最薄弱之处

至于星舰TPS使用次数,马斯克称这些隔热片的寿命「没什么限制」。

马斯克透露,星舰再入高温最难保护、最薄弱之处就是前后翼合页。为了确保热等离子体不进入合页从而避免破坏星舰,并不是一件容易的事。需要密封方法既不能损坏隔热片,又必须在再入高温下存活下来,这意味着需要陶瓷金属封接。

●星舰体重上限:≦100吨

身披重装铠甲之后的星舰,重量自然增加不少。马斯克对S20干质量的期望值:不超过100吨。

据他透露,在考虑增加质量随之增加推进剂质量后,星舰每增加一吨自重,就会减少大约两吨有效载荷。因此,极尽所能为星舰减重也是迭代开发的关键指标之一。

本文转自微信公众号“三体引力波”,作者:三体引力波。

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