星舰“八飞”定档2月28日：SpaceX能否攻克“谐波响应”难题？

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21世纪经济报道记者白杨 北京报道

2月25日，SpaceX在官网上宣布，星舰第八次试飞计划于2月28日发射，发射窗口将在美国中部时间17时30分开启，因此此次发射最早将于北京时间3月1日7时30分进行。

SpaceX称，在完成对星舰第七次飞行测试的调查后，已进行几项硬件和操作方面的改进，以提高星舰飞船的可靠性。

第七次试飞失败的教训

今年1月16日，SpaceX进行了星舰的第七次试飞，虽然此次发射再一次成功回收了超重型火箭，但星舰飞船却发生了爆炸解体。

据SpaceX披露，导致飞船解体的最可能原因是飞行过程中的谐波响应（Harmonic Response）比测试时高出数倍，使得推进系统硬件压力增加。随后的推进剂泄漏超过了飞船阁楼区域的通风能力，导致持续起火。

SpaceX还详细还原了事故发生的经过。在星舰飞船与超重型火箭分离后，飞船上的六台第二级猛禽发动机在燃烧约2分钟后，飞船尾部靠近其中一台猛禽发动机的地方出现了闪光。

这个尾部区域通常被称为“阁楼”（attic），是液氧罐底部和尾部隔热板之间的非加压区域。闪光出现后，阁楼中的传感器检测到压力上升，表明发生了泄漏。

大约两分钟后，SpaceX又观察到一次闪光，随后阁楼区域持续起火。这些火灾导致星舰飞船除一台发动机外的所有发动机执行了受控关机程序，并最终导致与飞船的通信中断。飞行器的遥测数据在飞行开始后8分20秒左右最后一次被接收。

SpaceX表示，与星舰飞船失去联系之前，其自主飞行安全系统（Autonomous Flight Safety System）并未触发任何自毁规则，且在通信中断时该系统完全正常。

但飞船在下降过程中，大约在失去联系三分钟后被观察到解体。这表明，安全系统是自主触发的，且解体发生在飞行终止系统（Flight Termination System）预期的范围内。

进行了关键升级

SpaceX表示，作为调查的一部分，在第八次飞行测试之前，星舰飞船完成了60秒的静态点火测试，主要是用于测试多种发动机推力水平以及猛禽真空发动机燃料管路的三种不同硬件配置，以重现并解决在第七次飞行中观察到的谐波响应问题。

静态点火测试的结果为真空发动机燃料管路的硬件改进、推进剂温度的调整以及即将进行的飞行测试中新操作推力目标的设定提供了依据。

此外，为了解决星舰飞船阁楼区域的易燃问题，当前一代飞船正在增加额外的通风口和使用气态氮的新净化系统，以提高该区域对推进剂泄漏的耐受性。同时，SpaceX计划在星舰飞船的未来升级中引入猛禽3发动机，从而减少阁楼体积并消除大部分可能导致泄漏的接头。

在业界看来，由于第七次试飞星舰飞船很快发生了解体，因此外界未能充分观察到SpaceX第二代星舰飞船的性能改进。

实际上，相比第一代，星舰第二代飞船进行了诸多重大升级，包括对前翼的改进以及对推进系统、航电系统的重新设计等，目的是提高飞行各阶段的可靠性和性能。

因此，第八次试飞将继续完成此前测试中未达成的目标，包括星舰飞船的首次有效载荷部署以及多项再入实验。同时，此次试飞SpaceX也将继续进行超重型火箭的回收。

值得注意的是，据SpaceX披露，其计划在第八次试飞中部署四个星链模拟器，而在第七次试飞中是计划部署10个。这些星链模拟器将与星舰飞船处于相同的亚轨道轨迹，并在再入时烧毁。

SpaceX写道，“星舰飞船的第七次飞行测试提醒我们，发展进程并不总是线性的，将飞行硬件置于飞行环境才是展示数千个不同部件如何协同进入太空的最快方式。即将到来的飞行，我们将继续以实现完全和快速可重复使用为目标。”

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