SpaceX星艦炸了 為何馬斯克不認失敗?最強火箭面臨挑戰
5、4、3、2、1!美國SpaceX巨型火箭星艦(Starship)發射升空,引起總部員工及圍觀民眾一陣沸騰。星艦首次試射的飛行高度達到39公里,儘管升空4分鐘後發生爆炸,SpaceX創辦人馬斯克(Elon Musk)仍恭喜團隊達成試射任務。
這款太空探索科技公司(SpaceX)打造的史上最巨大火箭,高達120公尺,4月20日在美國德州點火試射升空,「星艦」脫離地心引力,筆直向藍天飛去,圍觀群眾無不尖叫歡呼。
飛行期間,疑似因為搭載的33台發動機有8台發生故障,造成星艦逐漸偏離航線,第一級的超重型火箭與第二級的太空船亦未能順利分離。
為了避免星艦墜落對地面造成危害,SpaceX藉由「飛行終止系統」的自動毀滅機制,在墨西哥灣上空3萬8000公尺處使其爆炸。
前進太空,從來都不是一件容易的事。根據SpaceX官網顯示,星艦的使命是成為一套可重複利用的運輸系統,將乘客或貨物運送至地球軌道、月球、火星,乃至更遙遠的宇宙。
而若是按照原定計畫,此次試射的星艦將飛行90分鐘,第一級超重型火箭助推器會在第三分鐘脫離並落回地面,第二級太空船則會使用自身的六台引擎進入軌道,完成90分鐘的航行後落入太平洋中。
馬斯克的「失敗成功學」
外界有人嘲諷這次爆炸是「價值30億美元的煙火」,但其實這也不是SpaceX的火箭第一次遭逢失敗。
「獵鷹9號」火箭在成為太空飛行新星前失敗過三次。星艦火箭自2020至2021年的短途發射實驗,總計五次就有四次以失控告終。
然而,有關爆炸的主要原因,SpaceX委婉地聲稱是星艦的第一級與第二級分離之前出現「計畫之外的快速拆卸」(rapid unscheduled disassembly)。
雖然星艦在離開地面四分鐘後便發生爆炸而燃燒殆盡,指揮中心的員工們仍為這樣的里程碑熱烈鼓掌。
馬斯克也在推特發文恭喜SpaceX團隊達成激勵人心的試射任務,並說這次星艦順利升空,為下一次的試射學到很多事情。
Congrats @SpaceX team on an exciting test launch of Starship!
— Elon Musk (@elonmusk) 2023年4月20日
Learned a lot for next test launch in a few months. pic.twitter.com/gswdFut1dK
美國國家航空暨太空總署(NASA)署長尼爾森(Bill Nelson)也在推特向SpaceX表達祝賀:「歷史上的每一項偉大成就都會伴隨著一定程度的預期風險。因為風險愈大,回報愈大。期待SpaceX運用學到的一切,進行下一次以及未來的試飛。」
Congrats to @SpaceX on Starship’s first integrated flight test! Every great achievement throughout history has demanded some level of calculated risk, because with great risk comes great reward. Looking forward to all that SpaceX learns, to the next flight test—and beyond. https://t.co/ZYsh5VkxsA
— Bill Nelson (@SenBillNelson) 2023年4月20日
事實上,此次星艦試射原定在4月17日進行,但是當天疑似發生壓力閥凍結的情況,導致發射計畫必須延後至少48小時才能再次執行。
馬斯克當時接受《CNN》訪問,便明言:「我們並沒有預期一定會成功,不然就太瘋狂了。它可能順利進入軌道,或是在途中爆炸。」
改善發射台的設計也很重要
然而,除了星艦爆炸本身的損失之外,發射台也受到嚴重的毀壞。
由於第一級超重型火箭助推器配有33台引擎,在星艦順利升空後,引擎燃燒的能量產生強烈火焰,造成混凝土碎塊飛散、金屬板彎曲、揚起大量灰塵,並在地面留下巨大的坑洞,將會需要數個月的時間進行修復。
針對這項問題的因應措施,SpaceX計畫未來會在發射台下方建造一塊鋼板,藉此減緩火箭升空造成的衝擊波。
但是,曾在NASA擔任發射台作業員的科學家梅茨格(Philip Metzger)指出:「問題在於這是一枚巨大的火箭,它需要很長的時間才能遠離發射台。」
換句話說,即使在發射台底下配置鋼板,可能仍會被33台引擎發動所產生的熱量融化。他認為,如何改善發射台的問題,可能與開發火箭一樣困難。
從爆炸中記取經驗教訓
當務之急,在於SpaceX如何改善此次試射所發現的各項問題。
美國喬治華盛頓大學太空政策研究所教授培斯(Scott Pace)認為,包括星艦的第一級超重型火箭與第二級太空船未能分離的原因、為何好幾個引擎發生故障、如何減緩發射台造成的破壞,都是尚待改進的問題。
此外,第二級太空船未能完成航行,亦無從得知設計是否存在缺陷。
另一方面,SpaceX星艦的主要功能將用於運送乘客及貨物到太空。由於此次試射並無人員搭乘,火箭爆炸才沒有造成傷亡。因此,如何提升星艦的安全性,也是不容忽視的問題。
2021年4月,NASA宣布與SpaceX簽訂價值29億美元(約新台幣892億元)的合約,邀請SpaceX加入「阿提米絲」(Artemis)登月計畫,打造能夠讓NASA太空人登陸月球的火箭。
尼爾森也對這項計畫表示,讓太空人重返月球學習、生活和工作是一項大膽的嘗試。
毫無疑問的是,此次SpaceX星艦試射順利離開發射台並且升空,以及飛行四分鐘所得到的大量火箭數據與地面系統資訊,都為人類邁向浩瀚宇宙的計畫踏出重要的一步。
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(本文出自2023.05.02《遠見》網站,未經同意禁止轉載。)
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