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SpaceX 将裸体星际飞船原型推向试验场

SpaceX 已经将一个奇怪的、裸露的星际飞船原型从其位于德克萨斯州 Starbase 的工厂运到附近的试验场。

SpaceX 从其锥形鼻部开始,于 2022 年 10 月开始堆叠 Starship S26。到 2023 年 1 月初,原型机 已被堆叠 达到 50 米(约 165 英尺)的高度并焊接在一起。 经过大约六个星期的舾装后,26 号船离开了 Starbase 的 High Bay 组装设施,并被运送到以前用于亚轨道星际飞船试飞的两个展台之一。

2 月 12 日上午,SpaceX 将 26 号飞船升上亚轨道发射台 A。 就在左边几百英尺处,星际飞船原型 S25 在等待其猛禽发动机测试活动开始时从亚轨道发射台 B 观看。 Ship 26 比 Ship 25 年轻四个月,并且在没有安装 Raptors 的情况下推出,因为它仍需要通过几个更简单的测试。 这远非星际飞船之间的唯一区别。

星弹

除了一系列 较小的设计更改, Ship 26 与大多数之前的 Starships 相比有三个主要区别。 首先,它的隔热瓦片为零。 自 2020-2021 年亚轨道星际飞船飞行测试以来,所有成品飞船(S20、S21、S22、S24、S25)都安装了约 10,000 块黑色陶瓷隔热瓦。 最终,这些瓷砖将(理论上)保护星际飞船免受以轨道速度重新进入地球大气层所产生的高温的影响。

26 号船也没有襟翼。 自 SpaceX 于 2020 年 10 月首次完全组装星际飞船以来,该公司完成的每艘星际飞船(SN8、SN9、SN10、SN11、SN15、SN16、S20、S21、S22、S24、S25)都有四个大襟翼和贴身’ aerocovers’安装。 星际飞船在轨道再入期间需要襟翼来引导和定位自己。 他们还需要襟翼在异国情调的着陆机动中控制自己,这需要船只自由下落(像人类跳伞运动员一样)并积极翻转到垂直方向以推进着陆。

Starship SN8 演示了“翻腹”和空翻动作,这需要襟翼来确保稳定性。 (理查德角)从 Ship 20 开始,所有 Starship 的襟翼和机身都覆盖了数千块隔热瓦片。 (理查德角)

最后,也是最令人困惑的是,Ship 26 没有任何类型的有效载荷舱。 最终的结果是一艘光滑、毫无特色的星际飞船,看起来像一颗钢弹,无法返回地球,也无法部署卫星。 结合起来,它存在的事实几乎看起来像是一个精心设计的、持续数月的错误。 但 SpaceX 显然打算建造 Ship 26,现在正准备让它获得飞行资格。

仓库、月球着陆器或其他什么?

简单来说,Ship 26 是一艘无法发射卫星的特意消耗型星舰。 这就提出了一个明显的问题:它为什么存在? 有一些明显的可能性。 SpaceX 正在开发至少四种类型的星际飞船。 船员和油轮将配备隔热罩和襟翼。 Starship 月球着陆器将没有襟翼或隔热罩,并将涂成白色和绝缘。 带有加长油箱的仓库船将永久留在轨道上并储存推进剂以在太空中重新装填。

基于低分辨率渲染,子弹般的仓库船最让人联想到 26 号船。但是,没有证据表明 26 号船具有“外部光学特性 [optimized] 持续很长时间 [propellant storage]” 该原型还缺少对接或推进剂转移可能需要的任何硬件,并且具有与过去的船只大小相同的推进剂箱。 为了在轨道上生存数天或数周,它需要某种电源——通常是太阳能电池板——但目前并不存在。 即使像 S26 这样的消耗性星际飞船已经能够实现 SpaceX 报告的 250 吨(约 550,000 磅)到近地轨道的目标,250 吨也只是满载推进剂的五分之一。

SpaceX 的 NASA 登月合同所需的 Starship 变体。 (美国宇航局)

26 号船也可用于杂项系统测试或在轨寿命验证。 然而,目前尚不清楚为什么 SpaceX 不能简单地用 Ship 24 和 Ship 25 做到这一点。两者的有效载荷舱都是永久密封的,这意味着它们只能用作测试物品。 坦克到坦克推进剂转移测试也是如此 SpaceX 获得了 NASA 的合同,将于 2020 年进行。在该测试期间,Starship 将在其主 LOx 罐和一个较小的集管 LOx 罐用于储存着陆推进剂。 但迄今为止建造的所有星际飞船都有总水箱,可以用于相同的测试。

飞船 26 的存在可能主要是为了证明没有襟翼或隔热瓦的星际飞船在发射过程中具有空气动力学稳定性。 然而,花费一整艘星舰来进行相当于风洞测试的费用将是奢侈的。

星舰S25 对比 星舰S26。 (星舰凝视者)

准备飞行

无论如何,26 号船的目标显然不止于废品场。 类似子弹的原型安装在 Suborbital Pad A 上,SpaceX 对其进行了改装以进行低温验证和结构测试。 在与需要进行静态火灾测试的 25 号船协调时,26 号船将被加压并装载液氮、液氧或两者,以安全地模拟它在充满推进剂时将经历的热负荷和机械负荷。 支架配备液压油缸,可同时模拟六台 Raptor 发动机的推力(1380 吨/3M 磅力)。

如果通过这些测试,SpaceX 可能会将 Ship 26 返回 Starbase 工厂进行 Raptor 安装。 奇怪的是,光滑的星际飞船并不孤单。 看起来 Ship 27 或多或少是相同的,没有隔热罩或襟翼。 然而, 有证据 Ship 27 将拥有 Starship 上的第一个有效载荷舱,除了 SpaceX 希望使用它进行的任何其他测试外,还可用于部署全尺寸 Starlink V2 卫星。

对 Ship 26 和 Ship 27 最奇特(也是最不可能)的解释是,这对飞船是为了支持 SpaceX 的首次星际飞船对接和推进剂转移测试。 2022 年 10 月,一个 NASA官方表示 SpaceX 的第二次星际飞船试飞将是“星际飞船到星际飞船的推进剂转移”。

目前,SpaceX 的首要任务是为 Starship 的首次轨道发射尝试准备 Ship 24 和 Super Heavy Booster 7,然后为第二次轨道试飞准备 Ship 25 和 Booster 9。 在那之前,Ship 26 和 Ship 27 可能仍然是个谜。

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