SpaceX为Starship设定新的回收目标

SpaceX计划在一次试飞中回收Starship的两个级段,并称这将是轨道运载火箭领域前所未有的尝试。公司创始人兼首席执行官Elon Musk在10月20日的第三季度财报电话会上宣布了这一目标,并表示下一次试飞计划于11月进行。

这次尝试将利用发射塔的机械臂捕获Super Heavy助推器和Ship上面级。这些机械臂通常被称为“筷子”。如果成功,SpaceX将把这种独特的回收方式从下级扩展到完整的两级系统。

Starship的目标在很大程度上依赖这一结果。Starship的设计目标是实现完全且快速的重复使用,SpaceX认为,反复使用对于降低成本和提高大型地外任务所需的发射频率至关重要。

双重捕获将如何进行

Starship由两个级段组成。下级Super Heavy助推器提供离开发射场所需的初始推力。名为Ship的上面级负责继续飞向轨道,并最终作为航天器使用。

与返回着陆场或无人船的SpaceX Falcon 9和Falcon Heavy助推器不同,Starship的回收方案是让飞行器返回发射塔。塔上的机械臂将直接捕获它们,使SpaceX能够检查、翻修并准备硬件再次飞行,而无需在回收点采用传统着陆系统。

SpaceX已经针对Super Heavy开展发射塔捕获操作。下一项里程碑是对Ship采用同样的基本方法。成功的双重捕获将证明能够回收发射堆栈的两个主要部件,而不只是助推器。

为何完全重复使用是该计划的核心

Starship是迄今建造的最大、推力最强的火箭,完全叠加时高度超过400英尺,即122米。这一规模对应着同样宏大的运营目标:让飞行器能够以远高于传统系统的频率快速周转并重复飞行。

银色航天器悬在半空中,由发射塔的金属机械臂托住的插图
SpaceX捕获Starship巨型火箭上面级的艺术家插图。公司预计将在该飞行器第15次试飞中完成这一动作。(图片来源:SpaceX)

Musk将完整回收轨道运载火箭描述为重要技术里程碑。他更广泛的论点是,地外持续活动需要能够快速重复使用的发射硬件,而不是每次任务后丢弃。SpaceX已将Starship计划与火星任务及其他大型探索项目联系起来。

经济性是核心。重复使用并不能消除操作发射系统的技术挑战,但如果硬件能够完好返回并高效准备下一次飞行,就可能改变成本结构。发射塔捕获概念旨在支持更快的检查、翻修和再发射周期。

艰难的测试,而非已经完成的能力

宣布的计划是未来的测试目标,而不是已经实现的回收能力。Musk表示,他认为成功的可能性大于失败,但这次尝试仍受开发试飞不确定性的影响。

回收任一阶段都需要在下降过程中进行精确制导和控制。在同一任务中回收两个级段会增加操作复杂性,包括协调飞行器轨迹和发射塔操作。由于Ship是计划在返回前达到轨道飞行条件的上面级,这次测试尤其重要。

SpaceX的方法也不同于Falcon 9和Falcon Heavy的部分重复使用。这些系统回收助推器,而上面级则是一次性使用。Starship的设计目标是让两个级段都可重复使用,因此成功的双重捕获将代表公司的一个独特进展。

下一次飞行值得关注什么

  • 11月目标是否能够保持,下一次Starship试飞是否按计划进行。
  • Super Heavy和Ship是否都会返回发射塔并尝试被捕获。
  • 硬件在上升、下降和最后制导阶段的表现。
  • SpaceX将如何报告飞行后的检查、翻修以及再次使用准备情况。

SpaceX表示,希望以极高频率运行Starship。Musk此前设想,到2030年每年发射超过10,000次。但这一数字远不止取决于一次成功试飞:飞行器必须在此前未被证明的规模上实现可靠、可回收并快速重复使用。

尽管如此,拟议中的飞行清晰标志着该计划的方向。双重捕获本身不能证明能够实现常规重复使用,但可以检验Starship架构的核心前提:两个级段都能返回发射场,并成为下一次任务的资产,而不是一次飞行后损失的硬件。

本文根据Space.com报道编写。阅读原文。

Originally published on space.com