熱點問答｜美國新一代“星艦”首飛有哪些突破
新華社洛杉磯5月23日電 熱點問答｜美國新一代“星艦”首飛有哪些突破
新華社記者譚晶晶
美國太空探索技術公司重型運載火箭“星艦”22日實施第12次試飛。星艦這是熱點全面升級后的新一代“星艦”系統首次整體投入飛行測試。任務完成部分測試目標，問答商家評選投票拉票但在發動機可靠性、美國助推器回收等方面仍面臨挑戰。新代
升級版“星艦”有哪些新變化？首飛試飛取得了哪些突破？仍面臨哪些技術挑戰？
系統升級了什么
“星艦”火箭由兩部分組成，第一級是有突“超級重型”助推器，第二級是星艦“星艦”飛船。此次試飛啟用新一代飛船和助推器，熱點搭載升級版“猛禽3”發動機，問答并首次使用重新設計的美國發射臺。太空探索技術公司將其稱為第三代“星艦”系統。新代
飛船方面，首飛推進系統經過了全面重新設計，有突商家評選投票拉票增加推進劑儲箱容量，星艦優化姿態控制系統，并新增飛船對接裝置和推進劑傳輸接口，重點增強長期在軌運行、飛船對接和在軌推進劑轉移能力。衛星部署結構也經過升級，可提高載荷部署效率。
助推器方面，柵格翼數量由4片減少至3片，但單片面積增大約50%，結構強度進一步提高。熱級分離結構、推進劑輸送系統以及尾部熱防護系統均進行了重新設計，以提升可靠性和快速重復使用能力。
升級版“猛禽3”發動機具有更強推力、更輕質量以及更高運行效率。其中海平面版發動機推力由230噸提升至250噸，真空版發動機推力由258噸提升至275噸。同時，發動機重量有所減輕，點火系統和控制系統也進行了優化。
不僅火箭升級，地面系統也同步更新。發射臺升級了推進劑儲存和加注系統，燃料加注速度提高。用于夾火箭的“筷子”機械臂長度縮短，有助于更加迅捷地“捕捉”火箭，其控制系統也由液壓驅動改為機電驅動。發射塔和導流設施也進行了重新設計，旨在滿足未來高頻次發射需求。
太空探索技術公司表示，這些升級旨在讓“星艦”系統未來實現全面、快速重復使用以及開展在軌推進劑轉移等關鍵任務。美國全國航天協會表示，升級版“星艦”運載能力進一步提升，有望縮短任務周期，提高未來發射效率。
首飛表現如何
此次試飛主要目標是在真實飛行環境中驗證各項新系統和新部件的性能，為未來實現“星艦”系統全面、快速重復使用積累數據。總體來看，任務完成了大部分既定目標，但發動機部分工作狀態、助推器返回控制等環節未達預期。
試飛最引人關注的亮點之一，是首次開展類似“飛船自檢”的熱防護系統檢測試驗。
飛船在太空中不但部署了20顆“星鏈”模擬衛星，還部署了兩顆專門改裝的“星鏈”衛星，對“星艦”熱防護系統進行成像觀測，并將圖像傳回地面團隊。太空探索技術公司希望借此探索未來飛船返回發射場前自主評估熱防護系統狀態的方法。
熱防護系統被認為是實現“星艦”快速重復使用的關鍵技術之一。為驗證系統性能，工程團隊此次還故意將部分隔熱瓦片涂成白色，模擬瓦片缺失狀態，并在再入前移除一塊隔熱瓦，以研究缺失瓦片情況下周邊區域承受的氣動和熱環境變化。
試飛結束后，太空探索技術公司創始人馬斯克在社交媒體平臺X上表示，熱防護系統表現非常出色。
美國科技媒體“技術之道”網站報道稱，此次試飛的成果之一，是飛船熱防護系統在再入階段經受住了考驗。機載攝像機畫面顯示，在高溫再入過程中，飛船氣動襟翼始終保持完整。相比此前部分試飛任務中熱防護系統和襟翼出現損傷的情況，本次表現有所改善。
此外，飛船成功部署模擬衛星，驗證了新版衛星部署機構性能。飛船還完成動態傾斜機動以及尾翼極限承載能力測試，獲取了重要飛行數據，為未來任務中返回發射場回收積累經驗。
面臨哪些技術挑戰
盡管完成多項測試目標，但此次試飛也暴露出一些仍待解決的問題。
首先是發動機可靠性。飛行過程中，助推器有一臺發動機在上升階段提前關閉；飛船6臺發動機中也有1臺提前關閉。雖然飛船仍完成既定飛行軌跡和載荷部署任務，但原計劃進行的太空中發動機再點火測試未實施，而發動機可靠性被普遍視為實現高頻次重復使用的重要前提。
其次是助推器返回控制能力。按計劃，助推器此次并不嘗試返回發射場由機械臂捕獲，而是在海上進行受控濺落測試。然而其返航制動燃燒未能按預定方案完成，最終以非受控狀態墜入墨西哥灣。如何穩定完成返航、著陸以及回收流程，仍是實現快速復用的關鍵環節。
第三是在軌推進劑轉移技術。對于美國航空航天局未來載人登月任務以及火星任務而言，在軌推進劑轉移被視為核心能力之一。雖然新一代“星艦”已經增加飛船對接裝置和推進劑傳輸接口，但真正的在軌推進劑轉移測試尚未展開。
多家美國航天媒體認為，此次試飛的核心價值在于驗證首次亮相的新一代“星艦”架構及相關升級系統，而不僅僅是完成單項測試指標。盡管部分測試項目未能按計劃完成，但飛船成功完成載荷部署、再入飛行和濺落等關鍵任務。
“技術之道”網站報道認為，飛船在發動機發生故障后展現出容錯能力，也是此次試飛的一項積極成果。“星艦”仍有進一步改進空間，但此次試飛為后續更高難度飛行測試以及未來實現軌道飛行和快速復用目標積累了經驗。（完）