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这枚像子弹一样的星舰S26飞船是做什么用的?

 与春天同行 2023-02-18 发布于青海

2023年2月12日上午(CDT),SpaceX星舰Ship26(S26)飞船从得州博卡奇卡星舰基地(Starbase, Boca Chica, TX)制造区运抵发射区亚轨道发射台A。就其左侧的亚轨道发射台B上,伫立着星舰Ship25(S25),该飞船正在等待进行发动机点火测试。

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星舰S26(左)和S25分别伫立在亚轨道发射台A和B

S26比S25晚4个月制造,目前该飞船未安装猛禽发动机,在安装发动机之前,它需要先通过几个更简单的测试。当然,这远非S26与S25之间的唯一区别。

子弹一样的星舰S26

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子弹状星舰S26吊装到亚轨道发射台A

除了一系列较小的设计更改外,S26与大多数之前的星舰相比主要有3个区别:

无隔热瓦。自2020-2021年亚轨道星舰飞行测试成功后,所有星舰飞船(S20、S21、S22、S24、S25)都安装了约 10,000 块黑色陶瓷隔热瓦。这些瓷砖将(理论上)保护星舰飞船免受重入大气层所产生的高温的影响。

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配置了隔热罩和襟翼的S24(中上)和S25(右),图中S24和B7组合体在完成冷冻试验后正在排气

② 无襟翼。自SpaceX于2020年10月首次完全组装星舰飞船以来,该公司完成的每艘飞船(SN8、SN9、SN10、SN11、SN15、SN16、S20、S21、S22、S24、S25)都安装了4个大襟翼。星舰飞船在轨道再入期间需要襟翼来进行姿态控制,最终将飞船从水平下落(bellyflop)翻转到垂直方向,以实现发动机推进的软着陆。

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星舰SN8演示了从发射、水平下落、发动机开机、翻转、着陆过程(不过由于SN8在坠地瞬间直接怼地发生了爆炸,未实现软着陆)

③ 无载荷舱。这一切使S26 最终成为一艘光滑的,看起来像一枚钢铁子弹的星舰。这也注定了S26无法返回地球,也无法部署空间载荷。

油库星舰、月球星舰还是其它什么?

SpaceX 正在开发至少4种类型的星舰飞船:

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加油星舰(Tanker Starship)、油库星舰(Depot Starship)、月球星舰(Moon Starship / Human Landing System, HLS)

① 载人星舰(Crew Starship)和加油星舰(Tanker Starship):由于需要往返于太空和地球,它们都将配备隔热罩和襟翼,是典型的全复用星舰。其中加油星舰将只在近地轨道与在轨的油库星舰进行对接和推进剂转移。

② 油库星舰(Depot Starship):带有加长油箱的油库星舰将长期留轨,用于储存由加油星舰上行的推进剂,并为入轨后,需要远航的星舰飞船进行推进剂补充加注。由于需要长时间留轨,该型飞船需要配置太阳能电池(船体帖太阳能电池片),以确保其留轨时的电能供应。同时为了减少太阳辐射对燃料储存的影响,需要在其外部涂装相应的光学特性材料。

③ 月球星舰(Moon Starship / Human Landing System, HLS):用于执行阿耳忒弥斯(Artemis)月球着陆任务的星舰,由于发射后不再返回地球,且月球无大气层的原因,不配置隔热罩和襟翼,该型星舰最终将被涂装成白色并实现绝缘。另外,由于是载人飞船,需要配置维生系统、观察窗和出入通道。

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从阿尔忒弥斯3号登月任务序列,看月球星舰、加油星舰和油库星舰的应用

另外,正在建造的S27星舰飞船,其配置与S26如出一辙。

综上,S26最大的可能是作为油库星舰的试验飞船,同时也将与S27一起进行近地轨道燃料转移试验。从而完成加油和油库星舰的关键技术验证。

不过在轨燃料加注最终采用哪种体位,尚待观察,以下为SpaceX设想过的3种方案。

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星舰近地轨道燃料加注方案(1)

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星舰近地轨道燃料加注方案(2)

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星舰近地轨道燃料加注方案(3)

目前,SpaceX 的首要任务是星舰的轨道试验飞行。首次尝试将由星舰飞船S24和超级重型助推器B7组合执行,预计将在3月进行;第2次飞行组合将是S25和B9组合。在那之前,S26和S27到底怎么演绎,仍然是个谜。

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2023年2月9日超级重型助推器B7的全发动机静态点火。成功启动了33台2代猛禽发动机中的31台,在发动机节流约50%的情况下,静点产生的最大推力约3600吨,不到B7最大推力7500吨的一半

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