马斯克“星舰”成功跳高150米!为什么要顶个25吨的钢锭?

如题所述

埃隆·马斯克,这位不走寻常路的科技狂人,始终以其创新和大胆尝试著称。他成功实现了火箭回收,推动了卫星全球宽带网的进展,并在南德克萨斯州的一个简易发射场中,用不锈钢薄板制造火箭,致力于实现火星殖民的梦想。这一系列看似不可能的挑战,他竟然逐一克服了。
马斯克的目标是构建一艘能够前往火星的巨型火箭和飞船。虽然这一梦想的实现尚待时日,但SpaceX公司正在全力以赴地开发火星殖民用的“星舰(StarShip)”飞船。这艘飞船直径达9米,高度超过40层楼,设计为双级结构,其中一级火箭高达70米,由31台“猛禽”液氧甲烷发动机推进;二级飞船也有50米高,配备6台猛禽发动机。
在经历了四次失败后,马斯克的不锈钢“大铁桶”飞船终于成功完成了150米的跳跃。2020年8月5日,这个闪亮的不锈钢圆桶,在单台猛禽发动机的推动下,仅用一分钟就完成了飞行试验。
细心的观众可能会注意到,这个巨大的不锈钢圆桶的发动机似乎安装得不太正,且顶部还装备了一个方形的铁盒子。实际上,由于实验只需飞船飞起,因此去掉了原计划中的两台发动机,剩余的一台也没有安装在中心位置。而顶部的铁盒子内部,只是一个重达25吨的配重块,用于在发射场进行临时安装。
这次飞行试验的目的是为了证明飞船能够起飞并平稳降落。马斯克认为,无论是前往火星还是月球,飞船能够再次起飞至关重要,否则就变成了单程旅行,宇航员一去不复返,这将严重影响到未来的太空探索业务。
选择甲烷作为燃料的原因是,研究表明火星上含有丰富的甲烷,未来在火星上补充燃料将更为方便。然而,猛禽发动机尚未完全成熟,其推力控制存在问题。因此,在试验中,SpaceX仅使用一台发动机,并使其倾斜以推动这个大铁桶,以避免过高的推力导致无法控制的飞行。
为了安全起见,并减少可能的损失,飞船的燃料箱中只装有少量的推进剂,这意味着大铁桶较为轻盈。为了平衡这一问题,SpaceX在火箭顶部加装了25吨的配重。
为何不在火箭底部添加配重?这其实是一个科学问题。星舰的试验模块虽然内部结构简单,但整体重量并不算重,加上发动机和推进剂总共才50吨左右。因此,为了提高重心,确保飞行平衡,SpaceX选择将配重置于火箭顶部。
通过这次试验,SpaceX希望验证猛禽发动机的操控性能。但由于发动机推力过大,目前还无法调节推力大小,因此使用大铁块来减少推进剂的加注量,同时增加火箭重量,避免飞得太高。
综上所述,SpaceX在“星舰”的起跳试验中,在火箭顶端加上一个25吨重的铁块,主要目的是提高火箭的重心,确保飞行过程中的平衡。这一创新举措不仅节省了成本,也保障了试验的安全进行。
虽然火星遥不可及,但马斯克已经迈出了第一步。只要有持续的努力,他的梦想或许真的会变为现实。
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