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SpaceX第一次星舰轨道试飞任务

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  此条目介绍的是星舰的首次轨道级飞行测试。关于星舰的其他飞行测试，请见“星舰任务列表”。
SpaceX第一次星舰试飞任务
首次试飞中的星舰完全组合体
任务类型试飞
运营方SpaceX
任务时长3分59秒（实际）
90至100分钟（原计划）
圈数0（实际）
<1（原计划）
任务开始
发射日期协调世界时2023年4月20日13:33（北美中部时间上午08:33）[1]
运载火箭SpaceX星舰
发射场SpaceX星港
承包方SpaceX
任务结束
毁损日期协调世界时2023年4月20日13:37（北美中部时间上午08:37）
轨道参数
轨域跨大气层轨道（原计划）
近拱点50 km（31 mi） (原计划)
远拱点250 km（160 mi） (原计划)
IFT-2 →

SpaceX第一次星舰轨道试飞任务，是SpaceX星舰与超级重型推进器两节的首次系统联合发射。此次发射使SpaceX星舰系统成为史上已发射火箭中长度与推力最大者，推力达到土星五号的两倍。[2][3]2023年4月20日，SpaceX星舰系统从位于德克萨斯州的SpaceX星港升空。按照原计划，星舰将环绕地球轨道将近一周，再入大气后在夏威夷州附近溅落；[4]超级重型推进器则将于墨西哥湾受控降落。[5]

星舰于倒数40秒进入最终检查并暂停发射倒数，并在数分钟后获得发射总监放行并开始最终发射倒数。倒数8秒，超级重型推进器启动发动机并发射。星舰在起飞时，有3具发动机发生数值异常而未被启动，因此起飞时只有30具发动机正常运作。[6]。爬升期间，先后有8具猛禽发动机（其中两具为具向量控制的发动机）停止运作或发生爆炸，其中一次爆炸更导致1具液压动力系统被摧毁[7]，同时助推器的后端出现推进器泄露并起火，并在后续导致助推器与飞行电脑失去通讯，最终导致失去控制。发射后27秒，发动机19号因高能量事件导致失联，紧接发动机17、18、19、20的防爆屏蔽罩因爆炸而摧毁。但星舰的高容错率让星舰持续升空。发射后85秒，根据马斯克于推特空间表示，推进器已经失去所有矢量控制，无法跟随原定轨道但依然持续爬升。发射后170秒，超级重型推进器上的主发动机关闭（MECO）。发射后180秒，星舰上级并没有按计划顺利分离，并因星舰分离速度较低而开始进入失控并旋转，此时超级重型推推器的发动机部分起火。发射后200秒，自主飞行安全系统的雷管按计划启动，但出现意外延迟，并耗时约40秒将星舰及超级重型推进器摧毁，最终推进器于发射后237.474秒于空中失压解体，星舰亦因爆炸威力而与推进器分离，并同时于空中失压解体。星舰及超级重型推进器残骸溅落于墨西哥湾。轨道发射台A亦遭受破坏，其底部混凝土遭彻底摧毁并露出钢筋结构，部分地基结构被击飞至发射场数百米外，而溅起的尘埃更飘至数公里外，唯燃料管道估计未受损[8][9]。附近的燃料处理设施亦有受损，两个储罐及一个废弃储水罐被混凝土击中并出现严重凹陷，其中一个液氧储罐更出现泄漏[10]。

尽管轨道发射场受损严重，但马斯克于推特空间表示，由于发射场损坏程度不算严重，发射场将于未来6至8个星期完成修复，并新增不锈钢水冷板块于发射台正下方。飞行中止系统亦需要重新验证，以便有效地即时摧毁舰体。

第二次星舰轨道试飞任务将会有大量升级，其中包括

  • 对助推器推进剂泄漏的缓解措施，并改进发动机及助推器的可靠性
  • 扩展助推器上的灭火系统，以减轻发动机舱起火所导致的问题
  • 提升自主飞行安全系统(AFSS)的可靠性
  • 新增热级分离系统
  • 发动机采用电力推力矢量控制(TVC)，让故障点减少，并同时更为节能

发射

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飞行计划

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计划任务时间线[5]
时间点 目标 2023年4月17日 2023年4月20日
−02:00:00 SpaceX发射主管进行投票，决定是否开启燃料加注程序 成功 成功
−01:39:00 超级重型助推器进行液氧及液态甲烷加注 成功 成功
−01:22:00 兴建进行液态甲烷加注 成功 成功
−01:17:00 星舰进行液氧加注 成功 成功
−00:16:40 超级重型助推器上的猛禽发动机进行冷却 成功 成功
−00:00:40 流体接口进行排气程序 未能通过 在短暂终止倒数后继续程序
−00:00:08 超级重型助推器发动机点火 不适用 成功
−00:00:06 超级重型助推器发动机启动 不适用 三具猛禽发动机启动程序终止，因飞行控制软件判定发动机状态未符合启动要求状态[11]
00:00:00 发射 不适用 成功起飞，但对发射场周边造成一定程度破坏 [12][13][14]
00:00:55 最大动压点 (火箭达到机械应力峰值) 不适用 较预期迟达到最大动压点，其动压亦较预期低[15]
00:02:49 超级重型助推器发动机关闭(MECO) 不适用 未有进行[16]
00:02:52 分级 不适用 未有进行[17]
00:02:57 星舰发动机点火 不适用 不适用
00:03:11 超级重型助推器进行反推 不适用 不适用
00:04:06
00:07:32 超级重型助推器进入穿音速 不适用 不适用
00:07:40 超级重型助推器降落点火程序启动 不适用 不适用
00:08:03 超级重型助推器软着陆 不适用 不适用
00:09:20 星舰发动机关闭(SECO) 不适用 不适用
01:17:21 星舰重返大气层 不适用 不适用
01:28:43 星舰进入穿音速 不适用 不适用
01:30:00 星舰硬着陆太平洋海面上 不适用 不适用

参见

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维基共享资源上的相关多媒体资源：spaceX第一次星舰轨道试飞任务

参考资料

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  1. ^ Wattles, Jackie; Vogt, Adrienne. SpaceX's uncrewed Starship explodes on launch attempt. CNN. April 20, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于April 21, 2023） （英语）. 
  2. ^ Amos, Jonathan. SpaceX Starship: Elon Musk's big rocket explodes on test flight. BBC News. April 20, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于2023-04-20） （英国英语）. 
  3. ^ Amos, Jonathan. Biggest ever rocket is assembled briefly in Texas. BBC News. August 6, 2021 [May 30, 2022]. （原始内容存档于August 11, 2021） （英国英语）. 
  4. ^ Jones, Andrew. SpaceX's 1st Starship and Super Heavy launch: How it will work. Space.com. April 15, 2023 [April 20, 2023]. （原始内容存档于2023-04-19） （英语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Starship Flight Test. SpaceX. April 11, 2023 [April 11, 2022]. （原始内容存档于April 14, 2023） （美国英语）. 
  6. ^ Jay L. DeSgetker [@jdeshetler]. Close-up details at half speed of Starship launch (推文). 2023-04-22 [2023-04-25] –通过Twitter. 
  7. ^ (((Geoff))) [@DeffGeff]. HPU exploding at T+30 seconds (推文). 2023-04-20 [2023-04-20] –通过Twitter. 
  8. ^ Paul Breed [@unrocket]. Damage of the OLP (推文). 2023-04-21 [2023-04-21] –通过Twitter. 
  9. ^ LabPadre [@LabPadre]. Concrete pad being destroyed under the OLM (推文). 2023-04-20 [2023-04-20] –通过Twitter. 
  10. ^ The_Denks [@TheDenks]. GSE-3 has been punctured by debris and is leaking LOX (推文). 2023-04-21 [2023-04-21] –通过Twitter. 
  11. ^ Berger, Eric. Elon Musk provides detailed review of Starship's first launch—and what's next. Ars Technica. 2023-05-01 [2023-05-27]. （原始内容存档于2023-11-11） （美国英语）. 
  12. ^ SpaceX's Starship blew up after launch — it also caused 'catastrophic' damage on the ground. April 26, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-11-10）. The damage to the launch pad went far beyond what experts were expecting. And nearby residents are left dealing with the environmental fallout. 
  13. ^ Powerful Blast from SpaceX's Starship Damages Launch Pad and Wrecks Nearby Minivan. April 20, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-04-20）. 
  14. ^ Why did SpaceX Starship's debut launch cause so much damage to the pad?. Space.com. April 24, 2023 [2023-05-20]. （原始内容存档于2023-11-12）. When the dust cleared at Starbase after the liftoff, a scene of wreckage emerged: Starship's 33 first-stage Raptor engines blew out a crater beneath the orbital launch mount, pummeling nearby infrastructure with flying chunks of cement and other debris. 
  15. ^ 引用错误：没有为名为ChrisHadfield的参考文献提供内容
  16. ^ Manley, Scott. SpaceX's Massive Rocket Explodes Due to Rapid Unscheduled Digging. youtube. Scott Manley. 2023-04-22 [2023-04-23]. （原始内容存档于April 24, 2023）. All that missing dirt and concrete that had to go somewhere 
  17. ^ Foust, Jeff. Musk predicts next Starship launch in a "couple months". 2023-04-29. 

外部链接

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