行业前沿 | 星舰首次发射后造成“灾难性”破坏，FAA：星舰停飞！

“马斯克SpaceX公司的星舰在首次发射后，发射台的损坏远远超出了专家的预期。美国联邦航空管理局（FAA）已暂停星舰的发射计划，正在进行彻底的“事故调查”。

编译：Poetry |

上周，SpaceX首次发射了世界上最强大的火箭“星舰”Starship，成为头条新闻。

“星舰”在美国得克萨斯州博卡奇卡的自建发射场点火起飞。火箭升空后即发现一级有多台发动机工作不正常，升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转，最终解体爆炸，发射宣告失败。虽然未能完成首飞目标，但“星舰”技术指标的确刷新了航天器的运载指标纪录。

尽管发生了爆炸，但试飞通常被誉为成功，因为火箭升空了。这当然是一个令人印象深刻的景象。

但随后在德克萨斯州博卡奇卡的Starbase设施发射台的照片显示出严重的损坏，远远超出了预期。

除了发射台的损坏之外，附近的居民和环保活动家还抱怨对周边地区的环境破坏。星舰现已停飞，直到美国联邦航空管理局（FAA）完成对此事件进行的调查。

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这次发射造成了重大破坏

远远超出预期

发射台的失败是“灾难性的”，中佛罗里达大学的行星科学家菲尔·梅茨格（Phil Metzger）说，他曾为美国宇航局从事发射台研究。发射后拍摄的设施图像显示，结构变黑，混凝土块丢失，地下有一个巨大的陨石坑。

完成首飞后的星舰轨道发射台（OLM）

完成首飞后的星舰轨道发射台（OLM）底部

发射台的破坏产生了大量的灰尘和碎片，这些灰尘和碎片从设施中扩散出来，其中一些至少击中了附近的一辆车。

那辆因为在星舰发射过程中被砂石击中而闻名的SUV（车辆属于NSF，作为近机位拍摄发射过程，他们预计到了可能的后果，但是没想到会这么严重）

“发射台和火箭一样复杂，”梅茨格表示。博卡奇卡的问题是，构成垫子的混凝土材料，称为Fondag，由于火箭发动机点火的热量和力而破裂。然后，从发动机排出的气体在高压下进入裂缝并进一步断裂，从而侵蚀发射台的材料。

大块的材料被吹到空中，碎片至少击中了附近的一辆汽车。虽然这听起来很疯狂，但这似乎在火箭已知的危险区域内，称为危险区域，这是火箭计划飞行路径上的一个区域。

因此，碎片撞击该区域内的汽车“并不疯狂，这是可以接受的，”梅茨格说。“你不希望它发生，但这就是有一个爆炸危险区的原因。”发射过程中没有人受伤，美国联邦航空局证实没有收到公共财产受损的报告。

问题在于，解体的发射台意味着混凝土下方的泥土也被侵蚀，抛出大量灰尘，据报道，这些灰尘散布在距离发射场几英里的地方。这种灰尘可能是附近社区的严重问题，因为它可能对人类健康和当地环境有害。

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在完成事故调查前

星舰将无法再次飞行

为了解决这个问题，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）表示，该团队此前曾讨论过使用水冷钢板将发射的热量散布到垫子上，并防止混凝土的侵蚀。通过在钢板中创建通道并将水推过它们，来自发动机的热量可以分散开来。

马斯克表示，“我们已经准备好了在OLM地面安装水冷防护钢板，但是由于安装周期的原因本次没有实施。原来以为用 Fondag 混凝土能够撑过这一次发射，大意了。”

“原则上，这应该能够防止钢铁熔化，”梅茨格说。

然而，钢板还没有准备好发射，所以SpaceX决定在没有它的情况下继续前进。工程师们根据之前对星际飞船发动机在50%容量下的静态火灾测试，假设混凝土垫至少可以承受一次发射。

SpaceX的这种误判受到了批评，评论推测星舰在发射台准备就绪之前就被推去试飞。

“

当你认为在这一天发射世界上最大的火箭会很有趣，而不是在它准备好时，这已经注定了发射台会发生什么事情了。

美国联邦航空局可能至少需要一年时间才能批准另一次星际飞船发射。

— 克里斯托弗·大卫 （@Tazerface16）

”

有专家表示OLM的修复可能需要1年时间，再短也需要4-5个月。

马斯克对此则表示，只要1-2个月就可修复。公司将直接从佛州卡拉维拉尔角将用于LC-39A发射场的OLM运送到得州博卡奇卡进行安装。

但是据称单单安装OLM底部的水冷钢板系统就可能需要几个月才能完成。

星舰的下一次飞行可能需要比马斯克乐观声明的时间表更长的时间，因为在联邦航空局完成有关发射的事故调查之前，星舰将无法再次飞行。

“SpaceX必须要求修改其许可证以进行额外的发射。美国联邦航空局根据法规评估修改请求，以确保公众的安全。“美国联邦航空局在一份声明中说。“星舰/超重型飞行器的恢复飞行是基于美国联邦航空局确定与事故有关的系统，流程或程序不会影响公共安全。”

在FAA完成事故调查之前，Starship将无法再次飞行。

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发动机可靠性低

除了安全问题外，发射台的破坏可能会导致发射的进一步问题：在火箭上升期间，33台猛禽发动机中有五到八台似乎没有点火。目前尚不清楚是什么原因导致这些发动机发生故障，但一种可能性是发射台破坏产生的材料，称为喷射物，可能会损坏它们。

星舰在离开轨道发射台（OLM）的那一刻，33台猛禽（Raptor）发动机中就有3台出现故障，在后续的飞行过程中，最多甚至出现了6台发动机故障。

飞行过程中超重助推器B7的33台发动机中有5台失效的画面

这种情况，并非首次出现，在此前的超重全发动机静态点火试验中，就出现了2台发动机失效的情况。当时马斯克表示，这不会影响星舰的试验飞行。确实，在飞行试验中即使出现更多的发动机失效，也没有影响星舰起飞并越过最大动压点。

“我们总是担心喷射物击中火箭喷嘴，因为这是火箭最敏感的暴露部分，”梅茨格说。“如果喷嘴不幸被碎片击中，我们相信它可能会导致整个发动机的灾难性损失。我们不知道这就是Starship引擎發生的事情，因为它们可能因为其他原因而失效，特別是考虑到猛禽引擎相对较新且并没经过测试。”

如果喷射物确实击中了发动机，那可能是非常严重的，因为一个爆炸的发动机会导致连锁反应，其他附近的发动机也可能爆炸。当火箭在升空后立即爆炸时，它们会对地面造成重大破坏。在这些方面，SpaceX很幸运，星舰在爆炸前升空了。

“老实说，我认为情况可能比现在更糟。”梅茨格说。

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发射场区域飞沙走石

风险是太空发展的固有部分，SpaceX在试飞前缓和了预期，表示只要离开地面就被认为是一场胜利。这种方法得到了美国宇航局局长比尔·纳尔逊（Bill Nelson）等著名太空人物的默许，他在发射后的一份声明中表示，“历史上的每一项伟大成就都需要一定程度的计算风险，因为风险越大，回报越大。”

然而，发射台退化到如此程度以至于混凝土下方的污垢被吹到空中的问题是一个重大且出乎意料的问题。周边地区感受到了发射的影响，据报道，附近伊莎贝尔港镇的居民抱怨窗户破碎，建筑物摇晃，灰尘落在他们的城镇上。

发射场被击中变形的储气罐

犹如战场的发射后现场

颗粒物会导致呼吸问题和其他健康问题，这就是为什么环境保护局制定空气中允许的颗粒物含量标准的原因。然而，尽管星际飞船的发射造成了混乱，但伊莎贝尔港镇的一位发言人告诉《纽约时报》，没有“立即关注人们的健康”。

除了对人类的影响外，环境专家还对CNBC报道的碎片和发射造成的噪音可能对当地野生动物种群产生的影响表示担忧。

SpaceX对风险的高容忍度使该公司能够在可重复使用的火箭等领域取得如此令人印象深刻的进步，尽管其快速移动方法过去曾多次与美国联邦航空局等以安全为导向的机构发生冲突。虽然快速测试星际飞船的决定是一个商业决定，而且基于火箭成功起飞，似乎是一个合理的决定，但测试对更广泛环境的影响仍然需要考虑。

“如果他们想炸毁他们的火箭，那是他们的事，”梅茨格说。“只要他们不伤害任何人或伤害环境。”

参考链接：

https://www.theverge.com/2023/4/26/23699365/spacex-starship-damage-launch-pad-debris

https://www.bbc.com/news/live/science-environment-65330571

https://www.cnbc.com/2023/04/24/spacex-starship-explosion-spread-particulate-matter-for-miles.html

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