sunflower2018 发表于 2024-9-1 21:22:06

【深度】猎鹰9号遭遇意外,太耽误事儿了

嗨,大家好!
7月11日,在一次普通的不能再普通的星链发射过程中,SpaceX的猎鹰9号出现了一次意外,虽然一级助推器成功降落回收,但在整流罩脱落后,二级发动机发生了液氧泄露,泄露的燃料进入发动机喷口区域,瞬间被喷出的高温气体蒸发。

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整个过程被安装在二级火箭的摄像头拍摄下来。最终,火箭携带的20颗星链卫星未能进入预定轨道,落入稠密大气层被烧毁。

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这次失误可不得了,SpaceX可不仅仅是损失了20颗星链卫星,要知道猎鹰9号后续的飞行计划已经被安排的满满当当,但这次失误导致SpaceX、FAA和NASA需要对猎鹰9号进行全方位的评估审查,搞不好后面一大堆的飞行计划都要被推迟或者取消了。这期节目我们就来聊一下猎鹰9号这次事故的调查进展、以及究竟会对未来的哪些发射计划带来影响。

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欢迎来到未来学研究局,请记得关注我的频道,我会持续关注SpaceX的最新进展并进行深度分析,也欢迎你的点赞、评论和转发。

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猎鹰9号在2010年开始正式投入使用,已经成功的进行了超过300次的发射,拥有良好的飞行记录。2020年首次使用龙飞船搭载NASA商业项目的航天员进入国际空间站,帮助美国重新建立了进入地球轨道的载人发射能力。

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猎鹰9号这个单一型号火箭在2023年共进行过96次发射,占到了美国航天发射总数的83%。而在今年,到这次发射失败,猎鹰9号已经进行了69次发射,这是猎鹰9号总计第354次发射。

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事故发生的第二天,也就是7月12日,FAA发表了一份声明,他们表示了解到了这次事故,并将开展针对猎鹰9号的系统、程序和流程的全面检查,确保不会对公共安全造成影响后,才能批准猎鹰9号恢复发射。
紧接着,SpaceX也发布了声明,说将全面配合FAA进行事故原因调查,找到出现问题的原因并进行修正。但因为这次事故并没有对公共安全造成任何威胁,所以希望在调查进行的同时可以继续猎鹰9号的发射。

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NASA最近也发布了一份声明,说考虑到往返空间站的载人任务也是由猎鹰9号发射的,他们也将会与SpaceX全程共享调查进度,以判断接下来的载人任务还能不能如期进行。
这期内容制作的时间是7月19日,截止到今天,还没有任何一方公布事故原因,目前我们还不能确定这次调查结束的具体时间,也不清楚FAA是否会在调查结束前批准猎鹰9号继续飞行。

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这次事故的发生确实比较罕见,我们都知道猎鹰9号火箭的可靠性一直得到整个业界的认可,在制造发动机的工艺方面SpaceX的保密工作一直都做的不错,我看到过一些专业人士的评价,SpaceX使用了一些特殊的工艺来制造梅林发动机的一些部件,这种工艺能够制造出更轻巧的、中空的涡轮叶片这种相对比较复杂的几何形状部件,来提高发动机的性能。

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但是这些部件在特别极端的使用环境中,确实可能存在失效的风险,还需要更长期的实际使用来验证它们的可靠性。

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因为这次发射失败,一大批需要猎鹰9号参与的发射任务看起来都需要被迫延期甚至取消了。
首当其冲的就是Starlink的发射了。

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截至2024年6月,共有6219颗星链卫星已经被部署到轨道,其中正在工作的有6146颗。今年SpaceX每个月都要进行至少5-8次的星链发射,在5月更是进行了10次发射。

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按照目前第二代星链卫星每次发射20颗入轨的数量计算,FAA的调查每进行一个月,就要影响到至少160颗卫星的正常部署。
受事故影响的另一个载荷发射任务,是NASA计划在今年10月利用SpaceX的FALCON HEAVY猎鹰重型火箭搭载升空,去探索木星的冰月亮,也就是木卫二的Europa Clipper任务。

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任务探测器将先飞往火星,利用火星的引力弹弓效应加速飞往地球,再利用地球的引力弹弓效应再次加速飞往木星,预计2030年到达木星轨道,在这一轨道上,探测器将前后共50次飞掠木卫二进行近距离探测。

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因为任务涉及到一系列复杂的变轨操作,所以探测器的总重达到了6吨,其中携带了2.75吨的变轨推进剂。SpaceX的星舰目前还处于测试阶段,猎鹰重型便成了NASA的首选。但现在看来,一方面受到猎鹰9号事故调查的影响,另一方面探测器的制造方面也遇到了一些其他的技术问题,而受到一系列变轨操作的制约,Europa Clipper任务的发射窗口非常短暂,希望SpaceX和NASA都可以加快速度,让这次任务如期发射吧!

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毕竟这次任务的目的之一,是要去探测木星的这颗冰月亮的巨大海洋里是不是具备孕育生命的条件,真的是一次有可能改写咱们人类对于生命认知的探测活动。
此外,SpaceX还计划为挪威航天局和挪威军方发射ASBM任务,也就是北极卫星带宽任务,以及SpaceX的Transporter-11卫星拼车任务。

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其中ASBM任务包括2颗绕极地轨道飞行的卫星,为北极区域提供长期稳定的通信支持。而Transporter-11任务这次将整合来自全球23个国家和地区的42颗小型卫星,进行拼车发射。

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这两次任务都是原计划在7月底,由猎鹰9号从范登堡空军基地发射升空。

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前面说到的这些都是无人载荷的发射,除此之外,还有两个非常重要的载人发射任务。
第一个载人发射任务,就是我个人也期待已久的北极星黎明号。

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关于北极星计划的详细情况,我曾经专门做过一期节目介绍过,如果你感兴趣的话,可以到我的频道里找来了解一下。这项计划是由一位名为艾萨克曼的美国企业家发起,第一次发射的任务名称,叫做北极星黎明号,计划使用猎鹰9号搭载经过特殊设计的龙飞船进行发射,在进入预定轨道后,完全打开龙飞船的舱室,使舱室暴露在真空中,而2位宇航员将身着SpaceX最新研发的EVA舱外宇航服,进行史无前例的私人宇航员太空行走。

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这款最新开发的EVA宇航服已经在今年6月底完成了验收测试。而龙飞船也需要将舱室内设计进行调整,使得暴露在真空环境时,所有的硬件不会出现压力问题。
北极星黎明号原计划在今年8月发射,究竟能不能按时升空,目前还不清楚,但在最近,艾萨克曼在X上发布消息说,他确信SpaceX会很快找到问题所在并进行修正,让此后的发射更加可靠。至于北极星黎明号任务,在SpaceX的猎鹰9号准备好后,我们可以随时出发。

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马斯克随后回复说,我们会进行详细的调查,并了解清楚还有哪些类似的其他风险,也将一并解决。
第二个受影响的载人发射任务,就是NASA购买的在8月中旬运送宇航员往返国际空间站的CREW-9任务了。

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虽然NASA在此前的声明中也表示正在密切关注事故调查进展,但很明显的是,NASA会有一套不同于FAA的评估体系,他们一定会按照这套自己的标准对猎鹰9号能否继续飞行做出判断。但即使如此,我觉得NASA在目前这个阶段,应该不会轻易重新对猎鹰9号做飞行授权,按照常理来说,载人任务总应该会比非载人任务的安全审查来的更严格一些才对。

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目前看来,国际空间站上的食品、水和其他消耗品的库存还有4个月,而在轨工作的宇航员正常的返回时间是在今年9月。鉴于猎鹰9号长期以来的飞行安全记录,我对SpaceX通过FAA和NASA的安全检查倒是保持乐观,相信国际空间站不至于出现弹尽粮绝的情况。
但是CREW-9任务还涉及到2个很有趣的潜在问题。

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第一个问题是原计划8月3日诺斯罗普格鲁曼的天鹅座货运飞船即将升空,为空间站进行物资补给。

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结果一查资料我才发现,他们的货运飞船也需要搭乘猎鹰9号升空。看来这次发射估计也要受到影响了。

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第二个问题是波音的Starliner携带的两名悲催宇航员,仍然滞留在空间站,而波音和NASA至今还是对Starliner的返程没有足够的信心,两名宇航员的返程仍然遥遥无期。空间站的物资会因此加速消耗。而此前大家都在讨论波音会不会放下面子请求龙飞船帮忙,结果猎鹰9号事故一出,所有人倒是都放心了,两名宇航员只能在太空中继续苦苦等待吧。

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从目前各方面的反应看来,总体来说SpaceX的猎鹰9号火箭事故调查,应该不会持续太长时间,如果这次事故的原因出在生产流程的质量控制方面,而不是系统设计的问题,那么查明原因后应该就可以很快的恢复发射了。
此外,这次的事故调查仅限于猎鹰9号,应该也不会影响到预计在7月底进行的Starship的第五次飞行测试。

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我会持续关注SpaceX这次事故调查的进展,希望你关注我的频道,也欢迎你的点赞、评论和转发。你的支持是我不断努力更新的动力。那么这期节目就到这里吧!我们下期再见,拜拜!
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