SpaceX正在为2025年3月的一项大规模在轨推进剂转移测试忙碌,这不仅是公司太空探索技术的一大突破,甚至可能在未来定义人类深空探索的操作方式。别看马斯克一边在网上搞怪,这次他和团队可是全力以赴。简单说来,两艘Starship飞船会在地球轨道上进行推进剂转移,这可是从未尝试过的太空操作,如果搞定,那“星舰加油站”的概念也就从科幻变成了现实。
对于这个在轨加油的测试,SpaceX早有计划,NASA也在背后默默支持——毕竟,Artemis计划最终要借助星舰把人送上月球。此次测试将启动两艘星舰,一艘是负责储备燃料的“油轮”,另一艘则是任务接收飞船。这个操作中,油轮先发射进入轨道,另一艘紧随其后,3到4周内完成对接,然后开始把液态氧等推进剂缓缓转移过来。虽说道理上看着简单,但执行起来真是步步惊心。
在微重力环境中,要实现稳定的推进剂流动可不是一件容易的事。说白了,微重力下液态氧这些低温推进剂会在油箱里到处乱窜,如何让液体乖乖待在指定位置是个难题。
SpaceX已经考虑了“沉降推力”这个方法,简而言之就是用小的推进器推一把,让推进剂集中在油箱底部,便于流动和转移。只是目前科学家还在测试,确定推力强度和施加时长。加上要在对接过程中防止气体混入,微调压力控制系统,真是环环相扣。毕竟,如果中间有点问题,任务可能直接“泡汤”。
除了物理操作,Starship的对接系统也是一个新看点。据说,SpaceX为星舰设计的对接系统灵感来自成功的Dragon 2,经过改进后不仅能和NASA的Orion对接,还可以在月球轨道上和Gateway站连接,更有希望兼容未来的国际对接标准。
这对于未来多星球探索是个重磅消息。未来两艘Starship如果能对接成功,彼此补给,那类似的系统也能用在人员转移、补给物资、甚至在轨建设上。这次测试里,SpaceX就得确保200多种对接情况都应付自如。
不过,SpaceX的挑战还远不止这些,低温推进剂的特性也是个技术难点。液态氧、液态甲烷这些低温推进剂易挥发,在对接过程中会逐渐蒸发,导致推进剂损耗。
再加上太空的高温差,这次船对船推进剂转移极具挑战性,工程师们正通过一系列模拟和测试,试图解决这个“蒸发难题”。NASA的专家还提醒,若真要执行月球任务,可能得有多艘油轮上去加油,毕竟要保障飞船长时间任务,总得准备多一点“燃料”。有人估算过,如果所有条件达成,未来可能需要十几次加油才能确保星舰有足够燃料飞到月球。
如果2025年SpaceX的在轨推进剂转移实验成功,将代表人类深空探索的全新篇章。未来有可能Starship不仅是飞往月球的“太空巴士”,还将是探索火星的“重型卡车”。至于成本上,这种加油方式也是一个亮点——太空补给减少了对单次发射的依赖,省去了多次发射携带大量燃料的麻烦。对NASA来说,这意味着Artemis计划的成功几率大幅提高,对于SpaceX来说,实现马斯克的“火星移民”愿景也将更进一步。
眼下,SpaceX和NASA的合作稳步推进。公司工程师每个月都和NASA的设计团队开会,专门讨论星舰的设计问题,甚至已经在SpaceX的“星舰基地”Boca Chica建造了内舱模型。明年NASA还将进行一个“关键设计评审”,届时会对星舰的系统进行全方位评估,以确保它能够完成送人上月的终极目标。
SpaceX的目标并不只是在地球轨道加油,未来他们的计划还包括在火星轨道上加油。这听起来是个大“冒险”,但对马斯克和团队来说,星际加油站是梦想的一部分。NASA和SpaceX的这一太空“对接”,带来的不仅是技术突破,也意味着人类探索外太空的新阶段即将来临。
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