星舰进展越快,长九立项越快?
北京时间11月20日早6时,美国太空探索公司SpaceX的星舰(Starship)组合体(B13+S31)在德州博卡奇卡基地点火升空,完成一级返回、二级太空点火等环节后,顺利降落在印度洋海面。
本次发射是星舰的第六次飞行(IFT-6),距离10月17号的第五飞仅过去了33天。T0时,星舰准时点火,起飞后约3分钟,一二级顺利分离,一级B13返回。T+3分,下降过程中的B12二次点火,开始减速降落。与第五飞不同的是,本次一级B13没有选择“筷子夹火箭”,而是降落在墨西哥湾的海面。(有传言因为塔架出问题)
T+37分左右,S31飞船在轨启动单台猛禽真空点火了约3秒,这也是星舰首次尝试太空点火。T+45分前后,S31进入100公里高度,开始再入阶段。
T+65分左右,S31的3台中心发动机点火,S31速度降至7公里/小时以下,第四次演绎“神龙摆尾”,以垂直姿态在海上溅落。
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此外,有意思的一点是,本次星舰飞行唯一的载荷是一只香蕉,外部涂装上也增加了香蕉图案。
IFT-6飞行路径与IFT-5一样,从德州星舰基地发射,S31飞船绕地飞行半圈,最终在南印度洋海域溅落,飞行轨道属于跨大气层轨道(TAO)。本次星舰飞行,特朗普亲临现场观摩。
每次星舰发射,都会引发对“中国版星舰”长征九号(CZ-9)的热议,有诸多问题被社会关注。
长征九号,这款计划中的我国航天史上最大火箭,距离我们还有多远?01. 不断迭代,多级助推到两级复用2010年,我国重型火箭倡议立项、开始论证,2016年8月重型火箭首次制造技术研讨会。历时10余年,经历了预研、关深等四个发展阶段,目前处于立项前论证阶段。随着任务需求变化,重型火箭方案持续在优化。
图/长征九号最新数据指标目前,长征九号重型运载火箭系列化构型方案包括两级串联构型(又按一、二级重复使用区分)和三级串联构型。近几年,随着多个版本的PPT“流出”,长征九号的面目也越来越清晰。
最早可公开查到的长征九号构型方案是2020年10月的“多级+助推”版。最新版则是今年5月,2024中国航天大会航天科技教育校长论坛上,来自龙乐豪院士的分享。
近两年,长征九号的公开进展有:2023年5月12日,抱龙峪低温液体火箭发动机试验中心902-1台完成了200吨液氧甲烷发生器点火试验,是保证后续发生器稳定点火的重要试验。2024年4月19日,国家航天局已通过长征九号总体技术方案优化评审,10米级直径短箱制造等12大关键技术已突破。2024年11月,珠海航展期间展示回收方式,航天科技集团相关人员确认构型,并透露首飞时间。
02. 长征九号,2030年首飞近日,长征九号最新模型亮相2024珠海航展。相比上届航展的“两级串联”方案,今年的长征九号为“完全重复使用型”,二级部分增加了两对翼面,外形也更接近星舰。一子级整体变化不大,栅格舵以及涂装仍然保留。(被网友称为“王心凌同款”)
图/长九“两级串联”版与“完全复用”版从两届航展模型来看,长征九号基本构型和总体方案没有大的改动,基本沿袭了2022-2023版PPT的设计方案。
图/2023.4天问三号总师刘继忠《中国深空探测成就与展望》11月,中国航天科技集团一院研究员王悦接受央视新闻采访时说:目前重型火箭相关论证工作都已经完成。按照现在目前整体规划,应该2030年左右会实现一级重复使用构型的首飞;两级重复使用的构型(首飞) 应该在2033年到2035年。03. 如何回收?2024珠海航展上,长征九号回收方式也成为热议亮点之一。根据展示模型,长九一级将采用“塔架夹火箭”的硬回收方式,二级为场坪回收。
图/珠海航展上的长九回收方式模型王悦表示:重型火箭的回收系统采用的是硬式的一个回收,要求重型火箭一级返回的时候具备悬停的能力。大家可以想象一下 ,就是一个无人直升机或者直升机在落地之前,它可以在一个固定的高度进行悬停。
长九一级、二级回收动画演示,图源/央视新闻在珠海航展相关的央视采访中,相关设计人员表示长征九号的各项论证工作已基本完成。04. 长征九号,在哪发射?此前,中国网、人民网等多个媒体曾报道:“未来,长征九号计划在文昌航天发射场发射……”从网络流传的图片看,似乎也印证了这一点。
近日,一张“东郊镇乡村振兴航天农文旅项目”的工程公示图传出,其中包含的火箭观礼平台设施设计图中,竖立的火箭与长征九号二级形态十分相似。考虑到我国酒泉、太原、西昌等发射场的交通和相关设施,文昌航天发射场的各项条件更为适合大直径的重型运载火箭发射。(也不排除其他沿海地区新建发射场的可能)05. 长征九号,会有哪些任务?目前已知长征九号的任务,至少包括:大规模深空探测任务,低轨星座建设、全球低轨百吨级战略投送、月球科研站建设、载人登火等。
图/网友设计的长九涂装CG(完全复用版)王悦认为,长征九号将结合未来互联网星座、载人登火以及未来深空探测需求;未来两级完全重复使用的构型可具备大规模航班化空间运输能力。2023年初,航天科技一院总体设计部总体室顾名坤副主任也曾表示:在保障条件及时到位的情况下,我国重型运载火箭可在立项后10年左右时间完成工程研制。将为月球科研站、大规模深空探测等重大工程实施奠定基础,有力支撑航天强国建设。06. 关键问题:何时立项?虽然目前长征九号已越来越清晰,设计方案也日臻完善,但截至现在,所有长征9号PPT都是属于各专家的技术论证。目前尚无公开消息表明国家层面已经立项。
今年龙乐豪院士分享时也提到:只待国家立项研制,有望2030年前后首飞。也许,正如航天爱好者们评论的那样:“星舰进展越快,长九立项越快。”